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由 13 面“爱因斯坦”形状制成的水晶以无人想象的方式弯曲光线
科学家们将一种称为“爱因斯坦”的 13 边形状刻入芯片中，并发现它能够以其他晶体无法做到的方式控制光线。
来源:LiveScience物理学家用“爱因斯坦”瓦片（数学家花费数年时间寻找的一种难以捉摸的形状）制造了一种晶体，并发现它能以普通晶体无法做到的方式弯曲光线。
在 7 月 29 日发表在《自然通讯》杂志上的新研究中，研究人员将这种不重复的瓷砖形状排列成纳米级孔的图案。这种结构被称为光子晶体，旨在控制光穿过它的方式。当研究小组用激光照射它时，晶体产生了一种旋转的、风车状的散射图案，根据入射光旋转的方向，该图案会做出不同的反应。
该瓷砖解决了数学家所说的“爱因斯坦问题”，这是一个已有数十年历史的难题，询问单一形状是否可以无休止地覆盖平坦的表面而不重复其图案。 （这个名字是“ein stein”的双关语，德语中“一块石头”的意思，而不是指阿尔伯特·爱因斯坦）。
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在 20 世纪 70 年代，数学家罗杰·彭罗斯 (Roger Penrose) 证明，两种不同的形状像地砖一样一起使用，可以覆盖一个表面，而不会出现重复的图案。然后，在 2023 年，几何爱好者 David Smith 和合作者终于找到了一个：一种 13 边形，他们戏称“史密斯帽”
东京大学实验物理学家 Yuto Moritake 于 2024 年在一本科普书中第一次看到了帽子瓷砖。Moritake 专门研究光子晶体——具有重复结构图案的材料（通常比人的头发细得多），可以弯曲和引导光线，用于激光和光学传感器等用途。几乎所有光子晶体都依赖于在规则网格中重复的图案。森武想知道如果他将这种重复换成帽子瓷砖的不重复排列会发生什么。
“我决定将其纳入我们的光子晶体结构中，”森武告诉《Live Science》，并将其描述为该项目的起点。
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