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现代科学发展已经远远超越了柏拉图的猜想。科学家对“宇宙基石”的认知已经深入到了原子。然而，研究人员认为，柏拉图的猜想并非没有道理。

美国宾夕法尼亚大学、匈牙利布达佩斯科技经济大学和德布勒森大学的研究人员通过数学、地质学和物理学方法，证实从整体上看，地球岩石的形状就是立方体。研究结果近日发表在《美国国家科学院院刊》中。

“柏拉图是公认的第一个使用原子概念的人，他认为物质是由一些不可分割的小东西组成。” 地球物理学家Douglas Jerolmack说，“但这还只是感性概念，我们现在对原子的认识，与柏拉图的观点联系不大。有趣的是，柏拉图关于‘地球是由立方体组成’的猜想，却是正确的。”

布达佩斯科技经济大学数学家Gábor Domokos开发的几何模型预测，自然岩石会碎裂成立方体。Domokos说：“这篇论文是三年辛勤耕耘的结晶，它回答了一个核心问题，即一个3D多面体，随机反复切割，会得到大量不同的多面体。但一般而言，这些碎块都会接近立方体。”

后来，他与物理学家Ferenc Kun和János Török，共同提出了一个新的问题——自然是如何促成这一结果的？为了找到答案，他们决定采用逆向研究寻找产生立方体的物理原理。

新研究解决了岩石破碎时的形状问题。更引人注目的是，他们发现这个数学猜想不仅能统一地球上的地质过程，还能向太阳系周围的地质活动拓展。

破碎化是一个普遍存在的过程，它使地球上的物质逐渐磨蚀。而在太阳系中，到处都是不断破碎的冰块和岩石。

Domokos等在研究中发现了一个被忽视的点：从母体分离之前，小碎片跟母体肯定是无缝相接的。事实证明，所谓的柏拉图式多面体（边长等长），只有由立方体拼合而成。

Jerolmack说：“我们猜想，柏拉图很可能是看到了一块裸露的岩石，在潜意识中对其形状进行了分析，然后推测出这些岩石大致的形状是立方体。”

Domokos补充说：“柏拉图对几何学非常敏感，他在大门上曾写有‘不懂几何学的人不能入内’。直觉加上对科学的广泛思考，促使他产生了立方体猜想。”

为了检验模型是否符合自然规律，研究人员收集、测量了大量岩石。他们发现，岩石总体上符合立方体规则。一些特殊岩石，比如北爱尔兰的巨人之路似乎打破了这个规律。这些构造虽然罕见，但仍可归属于这个模型。

Jerolmack说：“岩石破碎时也会被挤压重塑。最后整体看来，便会形成立方体形状。只有在非常特殊的压力条件下，才会变成其他形状。”识别岩石的模式，有助于预测岩石坠落的风险，也可用于资源勘探。

原创编译：攀汗 审稿：alone 责编：雷鑫宇

期刊来源：《美国国家科学院院刊》

期刊编号：0027-8424

原文链接：https://www.sciencedaily.com/releases/2020/07/200720112214.htm

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