【本報綜合外電報導】科學家十五日發布消息,他們已解開困擾學界近八十年的「梅比斯環」之謎。
抓住一長條紙的一端,以一百八十度扭曲,然後把它與另一端黏在一起,就會形成一個梅比斯環。在一八五八年被德國學者發現的梅比斯環,除了是一種數學現象,也成為普遍的藝術題材,它的特點就是只有一面及只有一邊。
一九三○年以來,機械業專家一直想以代數角度來解釋梅比斯環不尋常的形狀。倫敦大學學院兩名非線性動力學專家十五日發表研究指出:決定梅比斯環形狀的,是其不同區域的「能量密度」。能量密度是指紙條對摺時,紙圈所包含的彈性能量。紙圈彎曲最厲害的地方,能量密度最大。
如果紙圈的寬度按比例隨其長度增加,能量密度的區域亦會改變,進而改變形狀。例如,一個較寬的紙圈,會導致圈內出現接近扁平的「三角形」地帶,這種情況在紙被弄皺時也會發生。
雖然這項研究外人難以理解,但兩位研究者相信這項研究將有助於預測織物或組織中的撕裂點,以及幫助製藥工程師為新藥物的結構製作模型。