在一张桌子上扔一堆便士,然后将它们推到一起,直到它们紧密地堆在一起,无法再靠近。它们会形成几乎完美的六边形,只有偶尔会出现一些更无序的区域。研究人员长期以来一直认为,这些“相对有序”的排列是你在这种情况下能够获得的最随机的排列。
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但今年年初,普林斯顿材料科学家史蒂文·阿特金森、弗兰克·斯蒂林格和萨尔瓦多·托夸托 发现了密度明显更低的配置,方法是将便士像放在可收缩的橡胶垫上一样推到一起,而不是放在刚性的桌子上,直到达到“不能再靠近”的点。由此产生的排列包含很少的六边形;这些新配置中的便士平均只接触其他四个便士。
结果是可以扩展的:研究人员找到了一种新的数学方法来排列物质——不仅是便士,还有所有粒子。这些新的、密度较低的配置为具有新颖光学特性的材料指明了方向,特别是那些可以通过改变材料密度来传输或反射选定波长光的设备。更重要的是,这一发现为研究人员提供了理解如何将物体堆积在一起的新的可能性世界。“它挑战了关于什么是随机性的传统观念,”托夸托说。
[这篇文章最初以“随机到有序”的标题发表。]

纳塔利·格拉多/Shutterstock















