三位科學家創下一個數學史上的里程碑：發現一種不規則五邊形，可以在相互不重疊的情況下實現完美無縫拼接。研究人員在“砌平面”時發現這一新型不規則五邊形，這是科學家迄今為止發現的第15種可以實現完美對接的不規則五邊形，距離上一發現已有30年。

算上這次最新發現，已知共有15種凸五邊形，或者說不規則五邊形，可被用來“砌平面”。

　　在過去的一個世紀里，許多人挑戰過用不規則五邊形鋪平面，但是鮮有人獲得成功。上個月，馮-德勞編寫的計算機程序為數學家伉儷發現第15種凸五邊形奠定了基礎。

　　新浪科技訊 北京時間8月26日消息，據國外媒體報道，美國華盛頓大學三位數學家近日運用計算機程序，發現一種新型不規則凸五邊形，可以在相互不重疊的情況下實現無縫拼接。研究團隊表示，在數學界，這一發現無異于發現一種新型粒子。

　　如今，瓦匠和浴室設計師可以奔走相告歡呼雀躍了。通常而言，規則的五邊形地磚可被用來鋪地板，在相互不重疊的情況下無縫鋪滿整片地板。來自華盛頓大學的數學家伉儷凱西-曼恩教授與妻子珍妮弗-麥克勞德-曼恩，運用其學生大衛-馮-德勞編寫的計算機程序，在“砌平面”時發現一類新的不規則五邊形。這是科學家迄今為止發現的第15種可以實現完美對接的不規則五邊形，距離上一發現已有30年。該三人研究團隊表示，在數學界，發現這種不規則五邊形，無異于發現一種新型粒子。

　　這一研究將可應用于許多領域，如生物化學和結構設計。曼恩表示：“我們在自然界看到形形色色的結構，從晶體到病毒，都是由大量模塊組成的，這些模塊在幾何學和其它動力學的作用下，相互緊密結合形成更大規模的結構。這一發現不但提供給我們一種鋪地磚的全新模式，還將在其它領域發揮實際作用。這種新地磚的發現，讓我們對平面上各種形狀的切合模式有了進一步了解。”

 

　　三角形和正方形可以平鋪的平面形狀和大小非常有限；科學家已用數學公式論證，擁有超過六條邊的凸多邊形無法用來鋪滿一個平面。在過去的一個世紀里，許多人挑戰過用不規則凸五邊形鋪平面，但是鮮有人獲得成功。1918年，一位德國數學家發現5種不規則五邊形，可被用來鋪滿一個平面；一位住在圣地亞哥的家庭主婦同樣發現了5種此類凸五邊形。科學家的此次發現，是30年來的首次。

　　曼恩和麥克勞德-曼恩是地磚與繩結理論領域的專家，他們夫婦自兩年前來到華盛頓大學后，就致力于研究發現新型五邊形。當繪制出一幅五邊形地磚圖片時，他們意識到自己解開了一個數學難題。麥克勞德-曼恩稱：“我們一直在研究，希望發現新的不規則五邊形，但一直未能成功。然而，就在大家開始絕望的時候，上個月，馮-德勞編寫的計算機程序讓我們看到了一線曙光。在預測是否會發現更多不規則五邊形的問題上，我一直持謹慎觀點。這次發現非常意外，它讓我相信未來可能還會發現更多類似的五邊形。”