地球是由立方体组成的

当我们想到物质的组成部分时，我们想到的是原子。但在公元前5世纪，一位希腊哲学家对物质的物质有不同的看法。柏拉图认为宇宙是由土、空气、火、水和宇宙组成的，每一种都有特定的几何形状。对地球来说，它是立方体。

19世纪，约翰·道尔顿提出了第一个现代原子模型，柏拉图的立方体概念成为了记忆。但现在，值得注意的是，研究人员说，他可能一直都在做一些事情。

在一篇新论文中，来自宾夕法尼亚大学(Penn)、布达佩斯科技经济大学和德布勒森大学的一个团队运用数学、地质学和物理学来证明地球上岩石的平均形状是立方体。

“柏拉图被广泛认为是第一个提出原子概念的人，他认为物质是由一些不可分割的成分在最小的尺度上组成的。”说宾夕法尼亚大学的地球物理学家Douglas Jerolmack说。“但这种理解只是概念上的;我们现代对原子的理解没有任何东西来自柏拉图告诉我们的。”

他补充说:“有趣的是，我们从岩石或泥土中发现的，不仅仅是柏拉图的概念谱系。”事实证明，柏拉图关于地球元素是由立方体组成的概念，从字面上看，是真实地球的统计平均模型。这太令人兴奋了。”

这项研究始于布达佩斯科技经济大学的数学家Gábor Domokos开发的几何模型，该模型预测天然岩石会碎裂成立方体形状。

出于好奇，多莫科斯咨询了两位理论物理学家——碎片化专家费伦茨·昆(Ferenc Kun)和统计和计算模型专家János Török。意识到这可能是一个重大的发现，研究人员把他们的发现带到杰罗马克，一起研究地球物理问题，比如:“大自然是如何让这种情况发生的?”

多莫科斯回忆道:“当我们把这个拿给道格看时，他说，‘这要么是个错误，要么是个大问题。’”“我们向后研究，以理解产生这些形状的物理原理。”

“这篇论文是三年认真思考和工作的结果，但它回到了一个核心思想，”Domokos说。“如果你取一个三维多面体形状，把它随机切成两个碎片，然后一遍又一遍地切这些碎片，你会得到大量不同的多面体形状。但在一般意义上，碎片的结果形状是一个立方体。”

他们不仅发现当我们星球的岩石破碎成碎片时会出现立方体，而且这种核心数学模式在太阳系周围也会发生，比如木星的卫星欧罗巴的马赛克状表面。

“碎片化是一种无处不在的过程，它正在磨碎行星上的物质，”杰罗马克说。“太阳系到处都是冰和岩石，它们在不断地碰撞。这项工作为我们提供了我们从未见过的这一过程的特征。”

一旦团队有了数学模型，他们就测量了各种各样的岩石——他们为研究收集的数百块岩石，以及之前研究中收集的数千块岩石。研究人员发现，无论这些岩石受到了什么影响——从自然侵蚀到炸药——它们的平均体积都是相同的。

那么柏拉图在几千年前是怎么想到这个的呢?

有助于理解这一发现的一件事是将其简化，并考虑到构成固体物体的各个部分需要在没有任何间隙的情况下相互配合。佩恩指出，事实证明，“唯一一种所谓的柏拉图式形式——边长相等的多面体——是立方体。”

“柏拉图对几何非常敏感，”多莫科斯说。“他的直觉，加上他对科学的广泛思考，可能让他想到了立方体这个想法。”

“我们在团队中推测的一件事是，柏拉图很可能在看到一块岩石露头后，在他的脑海中下意识地处理或分析了图像，”杰罗马克说。“他推测，平均形状是类似立方体的东西。”

2400多年后，我们终于了解了这一点。

这项研究发表在《美国国家科学院院刊》上。