Domokos Gábor alkalmazott matematikus, az Eötvös Loránd Kutatási Hálózat egyetemi kutatócsoportjaihoz tartozó MTA-BME Morfodinamika Kutatócsoport vezetője, Kun Ferenc (Debreceni Egyetem) és Török János (BME) elméleti fizikusok, valamint az amerikai Pennsylvania Egyetem kutatóprofesszora, Douglas Jerolmack geofizikus közel négyéves kutatómunkájuk eredményeként igazolták Platón több mint 2,5 ezer évvel ezelőtti állítását, amely szerint a világ alapvetően kockákból épül fel.

Platón, az egyik legnagyobb ókori görög filozófus kései munkáiban úgy vélte, a világmindenséget alkotó négy elem - a föld, a víz, a tűz és a levegő -mindegyike szabályos testekből épül fel, ezek közül a föld hexaéderekből, vagyis kockákból.

A három magyar és egy amerikai tudósból álló kutatócsoport igazolta, hogy ha véletlenszerűen választott síkokkal kellően sokszor vágunk ketté egy testet, akkor a folyamat eredményeként keletkező testek (poliéderek) lapjainak, csúcsainak és éleinek átlaga rendre 6-hoz, 8-hoz és 12-höz tart, vagyis az "átlagos alakzat" egy kocka lesz. A csoport nagy léptékű számítógépes kísérletekkel megvizsgálta a kőzetekben a természetes aprózódást előidéző feszültségmezőket, és igazolta, hogy a természetben előforduló, töredezést okozó leggyakoribb feszültségmezők a testeket kettérepesztik, és ezáltal átlagos értelemben kockákat hoznak létre. Így tehát a Földön (és más égitesteken) fellelhető töredezett sziklák és kövek geometriai átlaga maga a kocka.

Nagy jelentőségű felfedezés

A bizonyítási eljárás négyéves matematikai, fizikai és geofizikai kutatás eredménye - derül ki az Eötvös Loránd Kutatási Hálózat közleményéből. A felfedezést a világ legkiemelkedőbb tudományos folyóiratai között számon tartott PNAS - az amerikai Nemzeti Tudományos Akadémia (National Academy of Sciences) lapja - is publikálta.

A Világegyetem tele van különböző méretű kövekkel, sziklákkal, amelyek szüntelenül aprózódnak. Ez a cikk olyan szemszögből mutatja be ezt az univerzális folyamatot, ahogy azt korábban még soha nem láthattuk - mondta Domokos Gábor, aki szerint az aprózódásnak ez a geometriát a mechanikával összekötő modellje új távlatokat nyit, hiszen nemcsak a bolygó felszínén megjelenő repedési mintázatokat, hanem az aprózódással létrejött kövek formáját is összeköti az ezeket létrehozó geofizikai és planetológiai folyamatokkal. Így a Földön és más égitesteken jelenleg megfigyelt természeti formákból következtethetünk keletkezésük történetére. Az új elmélet az aprózódásra épülő ipari folyamatok (ilyen például az ércek feldolgozása) tervezésében és ellenőrzésben is segítséget nyújthat - emelte ki a matematikus.

A láthatatlan kezdet

A közlemény emlékeztet, hogy a most záruló kutatás eredményeként Domokos Gábor és társa, Várkonyi Péter másik munkája, a Gömböc, most természettudományos értelemben is a helyére került. A Gömböc már a bemutatásakor tudományos szenzáció volt, mivel ez a találmány az első olyan ismert homogén test, amelynek egy stabil és egy instabil, azaz összesen két egyensúlyi pontja van, és bárhogy tesszük le, mindig a stabil egyensúlyi pontjába tér vissza. Bizonyítható, hogy ennél kevesebb egyensúlyi helyzettel rendelkező test nem létezhet.

A magyar kutatóknak korábban azt is sikerült igazolniuk, hogy a természetben fellelhető testek a kopás során folyamatosan veszítik el egyensúlyi helyzeteiket, és ebben az értelemben a Gömböc felé tartanak - bár ezt a végső állapotot sosem érik el. A Gömböc tehát az alakfejlődési folyamatok láthatatlan végállomása, míg a most záruló kutatás szerint a kocka a - szintén láthatatlan - kezdete ugyanezen folyamatoknak.

Platón barlanghasonlatában fejtette ki, hogy a tökéletes formáknak, az ideáknak csak tökéletlen árnyékait látjuk a fizikai világban. Ezt a plátói gondolatot illusztrálja a mostani eredmény, mely szerint a fizikai fragmensek szemünk elé táruló formavilága nem más, mint egy plátói szabályos test, a kocka statisztikus, torz árnyéka - fogalmazott Domokos.