排列128个球的方式的数量超过了宇宙中的原子

 作者:麻谜飕     |      日期:2017-09-02 20:11:33
作者:Jacob Aron Philip Lee Harvey / Getty有多少种方法可以安排128个球找到答案比你想象的要困难,但总有一天可以帮助我们预测雪崩或沙丘的变化数学家长期以来一直对将球体包装在一起的最有效方法感兴趣,但是还有很多方法可以安排一堆球如果你将它们放入一个盒子里然后摇晃它们直到它们堵塞到位,就会有许多可能的安排 - 实际上,研究人员认为计算它们的人数要多于宇宙所需的计算机现在,剑桥大学的Stefano Martiniani和他的同事已经找到了解决这个问题的聪明方法他们说有10250种方法可以排列128个卡住的球体 - 远远超过宇宙中的1080个原子那他们是怎么做到的将每种可能的球体配置想象为坐落在巨大能量景观的某个点上当球在盒子里松散地摇晃时,它们有更多的能量,将它们放置在景观中更高的高度沉降到堵塞状态对应于山谷的底部,因为球不能移动到较低的能量状态为了研究这种情况,该团队随机模拟了一个堵塞的填料,然后有效地给它一些推动,使球撞到更高的能量状态重复这一点让他们能够绘制出山谷,让他们知道它占用了多少景观总共1000个填料做同样的事情给了团队平均大小的山谷,但需要一段时间 - 每个山谷需要300个小时 “我们谈论的是大量的计算机时间,”Martiniani说由于他们知道整个景观的大小,除以平均值就可以很好地估算出有多少山谷,因此有堵塞的填充物 - 导致图10250.“这是一个非常简单的统计论证 - 挑战是能够的获得分配,“Martiniani说计算一些球似乎很麻烦,但这种技术可以证明在为真实的卡住系统(如沙子和雪)开发一种新的热力学方面很有用目前这是不可能的,因为涉及的人数很多 “这个想法被放弃了,因为它被认为在数值上难以处理,但我们已经证明它可以做到,”Martiniani说期刊参考文献:物理评论E,DOI: