Két magyar kutatás is a legjobbak közé került a Science év végi tízes toplistáján: az egyik a kockákra széteső világról, a másik pedig a kutyák orrának hőérzékelő képességéről szól.

A Science minden decemberben kiválogatja az év legjobb, legérdekesebb kutatásait, idén pedig két lista is készült: az egyiket a COVID-19-cel kapcsolatos áttörések dominálták, a másik pedig azokat a tanulmányokat vette sorra, amelyek valamilyen más területen hoztak figyelemreméltó eredményeket. Az idei legjobb, illetve legnépszerűbb munkák közé válogatták az ELTE és a Lund Egyetem etológusinak közös munkáját a kutyák orrhegyének hőrézékeléséről, valamint a Domokos Gábor alkalmazott matematikus, a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem munkatársának nevéhez fűződő filozofikus kutatást a kockáról mint univerzális formáról.

Utóbbi kutatásról a Qubit is részletesen beszámolt, sőt el is beszélgettünk róla a gömböc feltalálójaként ismert Domokossal. A magyar kutatás arra jutott, hogy ami csak szétesik a világban – a jégtömböktől a sziklákig – kockára emlékeztető darabokra hullik. Az amerikai tudományos akadémia folyóiratában, a PNAS-ban július 17-én megjelent tanulmány eredményei arra engednek következtetni, hogy ez a szabály univerzálisan érvényes, a mikroszkopikus világtól egészen a bolygóközi méretekig. Sujit Datta, a Princeton Egyetem vegyész- és biomérnöke a „tiszta matematika, az anyagtudomány és a geológia csodálatos kombinációjaként” jellemezte Domokos és kutatótársai – Douglas Jerolmack, a Pennsylvaniai Egyetem környezettudományi tanszékének geofizikusa, illetve Kun Ferenc és Török János, a Debreceni Egyetem és a BME elméleti fizikusai – munkáját.

A kockákra eső világról szóló tanulmányt a Science 2020 tudományos áttöréseiről szóló podcastjába is beválogatták, ahol a legjobbak közül is kiemelkedő négy kutatással szoktak foglalkozni. A beszélgetésben az év legpoétikusabb, legfilozofikusabb tudományos cikkének nevezték Domokosék tanulmányát.

Matek és filozófia

Domokos a Qubitnak nyár végén így foglalta össze a kutatás lényegét:

„Itt a Műegyetem kertjében, ahol ülünk, zúzott kő van a lábunk alatt. Ha felmarkolunk egy adagot ezekből a kövekből, látjuk, hogy vannak éleik, lapjaik, csúcsaik, ezeket meg is lehet számolni. Az állításunk, hogy ha elég sokat markolunk föl, és kiszámoljuk ezen számok átlagát, akkor az pont a kockának fog megfelelni: átlagosan 6 lap, 8 csúcs és 12 él lesz. Az az érdekes, hogy ez mindig is így volt, és mindenütt így van, más bolygókon is. A Marson lévő töredezett köveket már konkrétan is vizsgáltuk, teljesen megegyeznek a Földön látottakkal, de a Bennu aszteroidán is hasonló formákat találtak. Természetesen próbáltuk meg is magyarázni, hogy miért történik így, de maga a jelenség rendkívül egyszerű.”

A kutatócsoportot Platón elmélete inspirálta ebben a kutatásban, ahogy a tanulmány címe is utal rá: Platón kockája és a töredezés természetes geometriája. Az ókori görög filozófus szerint a világmindenséget alkotó négy elem, a föld, a víz, a tűz és a levegő mindegyike szabályos testekből épül fel, a föld például hexaéderekből, azaz kockákból áll. A kockára töredezés azonban csak az ideális világban zavartalan.

A kutatásnak hála természettudományos értelemben a gömböc is helyére került: azt már korábban bizonyították, hogy a természetben fellelhető testek a kopásuk során folyamatosan veszítik el egyensúlyi helyzeteiket, tehát a gömböc felé közelednek, de ezt a végső állapotot sosem érik el. A mostani kutatás a folyamat elejét jelölte ki azzal, hogy a szintén láthatatlan kockában találta meg a kezdeteket.

Kapcsolódó cikkek a Qubiten: