Când ne gândim la elementele constitutive ale materiei, ne gândim la atomi. Dar în secolul al V-lea î.e.n., un filozof grec avea o altă idee despre materia materiei. Platon credea că universul era alcătuit din pământ, aer, foc, apă și cosmos – fiecare cu o geometrie specifică. Pentru Pământ, era cubul.
În anii 1800, John Dalton a propus primul model atomic modern, iar concepția lui Platon despre cub a devenit o amintire. Dar acum, în mod remarcabil, cercetătorii spun că s-ar putea să fi avut dreptate dintotdeauna.
Într-o nouă lucrare, o echipă de la Universitatea din Pennsylvania (Penn), Universitatea de Tehnologie și Economie din Budapesta și Universitatea din Debrețin au folosit matematica, geologia și fizica pentru a arăta că forma medie a rocilor de pe Pământ este un cub.
„Platon este recunoscut pe scară largă ca fiind prima persoană care a dezvoltat conceptul de atom, ideea că materia este compusă dintr-o componentă indivizibilă la cea mai mică scară,” spune Douglas Jerolmack, un geofizician de la Penn. „Dar această înțelegere era doar conceptuală; nimic din înțelegerea noastră modernă a atomilor nu derivă din ceea ce ne-a spus Platon.”
„Interesant este că ceea ce găsim la roci, sau pământ, este că există mai mult decât o legătură conceptuală cu Platon,” adaugă el. „Se pare că ideea lui Platon despre elementul pământului fiind alcătuit din cuburi este, literalmente, modelul statistic mediu pentru pământul real. Și asta este pur și simplu uimitor.”
Cercetarea a început când matematicianul Gábor Domokos de la Universitatea de Tehnologie și Economie din Budapesta a dezvoltat modele geometrice care au prezis că rocile naturale se vor fragmenta în forme cubice.
Intrigat, Domokos a consultat doi fizicieni teoreticieni – Ferenc Kun, expert în fragmentare, și János Török, expert în modele statistice și computaționale. Realizând că aceasta ar putea fi o descoperire substanțială, cercetătorii și-au prezentat descoperirile lui Jerolmack pentru a colabora la întrebările geofizice, precum: „Cum permite natura să se întâmple asta?”
„Când i-am prezentat asta lui Doug, el a spus: «Asta este fie o greșeală, fie este ceva mare»,” își amintește Domokos. „Am lucrat invers pentru a înțelege fizica ce rezultă în aceste forme.”
„Această lucrare este rezultatul a trei ani de gândire și muncă serioasă, dar se reduce la o idee centrală,” spune Domokos. „Dacă iei o formă poliedrică tridimensională, o tai aleatoriu în două fragmente și apoi tai aceste fragmente din nou și din nou, obții un număr vast de forme poliedrice diferite. Dar, în medie, forma rezultată a fragmentelor este un cub.”
Și nu numai că au descoperit că cuburile sunt ceea ce se întâmplă când rocile planetei noastre se sparg în bucăți – dar acest model matematic fundamental se manifestă și în jurul sistemului solar, cum ar fi pe suprafața asemănătoare unui mozaic a lunii lui Jupiter, Europa.
„Fragmentarea este acest proces omniprezent care macină materialele planetare,” spune Jerolmack. „Sistemul solar este presărat cu gheață și roci care se sfărâmă neîncetat. Această lucrare ne oferă o semnătură a acestui proces pe care nu am mai văzut-o până acum.”
Odată ce echipa a avut modelele matematice gata, au măsurat o mare varietate de roci – sute pe care le-au colectat pentru studiu și mii altele din cercetări anterioare. Și indiferent de la ce au fost supuse rocile – de la eroziune naturală la dinamită – cercetătorii au găsit aceeași medie cubică.
Atunci, cum a ajuns Platon la această idee cu câteva milenii în urmă?
Un lucru care ajută la înțelegerea descoperirii este să o simplificăm și să luăm în considerare că părțile care alcătuiesc obiectele solide trebuie să se potrivească fără goluri. După cum se pare, notează Penn, „singurele dintre așa-numitele forme platonice – poliedre cu laturi de lungime egală – care se potrivesc fără goluri sunt cuburile.”
„Platon era foarte sensibil la geometrie,” spune Domokos. „Intuițiile sale, susținute de gândirea sa amplă despre știință, s-ar putea să-l fi condus la această idee despre cuburi.”
„Un lucru pe care l-am speculat în grupul nostru este că, foarte posibil, Platon a privit o formațiune stâncoasă și, după ce a procesat sau analizat imaginea subconștient în mintea sa,” spune Jerolmack. „El a presupus că forma medie este ceva asemănător unui cub.”
Și abia acum, peste 2.400 de ani mai târziu, începem să înțelegem.
Cercetarea a fost publicată în „Proceedings of the National Academy of Sciences”.
