บาคาร่า ทำความเข้าใจว่านอตส่งผลต่อคุณสมบัติของสิ่งทออย่างไรจึงจะนำไปสู่วัสดุที่ออกแบบตามความต้องการนักฟิสิกส์ Elisabetta Matsumoto เป็นนักถักนิตติ้งตัวยงและได้เริ่มทำงานอดิเรกตั้งแต่ยังเป็นเด็ก ระหว่างเรียนปริญญาโทที่มหาวิทยาลัยเพนซิลเวเนียในปี 2552 มัตสึโมโตะได้พบกับตะเข็บที่เป็นปมผิดปกติขณะถักลวดลายสำหรับมังกรแดงญี่ปุ่น “ฉันมีหนังสือที่มีลวดลายเย็บหลายพันแบบ แต่เล่มที่แขวนอยู่บนกำแพงมังกรแดงนั้นเป็นเล่มที่ฉันไม่เคยเห็นมาก่อน” เธอกล่าว นั่นทำให้เธอคิดเกี่ยวกับเรขาคณิตของการเย็บร้อย และในที่สุด เธอก็ได้ศึกษาคณิตศาสตร์ของการถักนิตติ้ง
มีการเย็บร้อยขั้นพื้นฐานหรือมากกว่านั้น
มัตสึโมโตะกล่าว นักถักสามารถเปลี่ยนความยืดหยุ่น ความแข็งแรงเชิงกล และโครงสร้างสามมิติของผ้าที่ได้โดยใช้การผสมผสานตะเข็บที่หลากหลาย เส้นด้ายเองไม่ยืดหยุ่นมาก แต่เมื่อถักนิตติ้ง เส้นด้ายจะทำให้เกิดผ้าที่สามารถยืดได้มากกว่าสองเท่าของความยาวในขณะที่ตัวเส้นด้ายเองก็ยืดแทบไม่ออก
มัตสึโมโตะ ซึ่งปัจจุบันอยู่ที่สถาบันเทคโนโลยีแห่งจอร์เจียในแอตแลนต้า กำลังล้อเลียนกฎทางคณิตศาสตร์ที่กำหนดวิธีที่การเย็บร้อยแสดงคุณสมบัติเฉพาะดังกล่าวให้กับเนื้อผ้า เธอหวังว่าจะพัฒนาแคตตาล็อกประเภทตะเข็บ การผสมผสาน และคุณสมบัติของผ้าที่ได้ ผู้ถักนิตติ้ง นักวิทยาศาสตร์ และผู้ผลิตต่างก็ได้รับประโยชน์จากพจนานุกรมของนิตติ้ง
การวิจัยของมัตสึโมโตะสร้างขึ้นจากทฤษฎีนอต ( SN: 10/31/08 ) ซึ่งเป็นชุดของหลักการทางคณิตศาสตร์ที่กำหนดว่านอตก่อตัวอย่างไร หลักการเหล่านี้ได้ช่วยอธิบายว่าDNA พับและกางออกอย่างไร และองค์ประกอบ และการกระจาย ตัวของโมเลกุลในอวกาศทำให้โมเลกุลมีลักษณะทางกายภาพและทางเคมีอย่างไร ( SN: 5/23/08; SN: 8/27/18 ) มัตสึโมโตะกำลังใช้ทฤษฎีเงื่อนเพื่อทำความเข้าใจว่าตะเข็บแต่ละอันเกี่ยวพันกับเพื่อนบ้านอย่างไร “ประเภทของฝีเข็ม ความแตกต่างในรูปทรงของพวกมัน ตลอดจนลำดับที่คุณเย็บตะเข็บเหล่านั้นเข้าด้วยกันเป็นสิ่งทออาจเป็นตัวกำหนดคุณสมบัติ [ของเนื้อผ้า]” เธอกล่าว
การเปลี่ยนแปลงเล็กน้อย เช่น การเปลี่ยนทางแยกสองทางเป็นปม อาจส่งผลกระทบอย่างมากต่อกลไกของสิ่งทอ ตัวอย่างเช่น ผ้าที่ทำจากตะเข็บเพียงประเภทเดียว เช่น ถักหรือไหมพรม มีแนวโน้มที่จะม้วนงอที่ขอบ แต่รวมตะเข็บทั้งสองแบบเข้าด้วยกันในแถวหรือคอลัมน์สลับกัน แล้วผ้าจะเรียบ และถึงแม้จะดูเกือบจะเหมือนกัน แต่ผ้าก็มีระดับความยืดที่แตกต่างกัน Matsumoto และนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษา Shashank Markande รายงานในเดือนกรกฎาคมในการประชุมBridges 2020 Conference Proceedings
ตอนนี้ทีมของมัตสึโมโตะกำลังฝึกคอมพิวเตอร์ให้คิดเหมือนคนถักไหมพรม
การใช้คุณสมบัติของเส้นด้าย รายละเอียดตะเข็บทางคณิตศาสตร์ และโครงสร้างการถักนิตติ้งขั้นสุดท้ายเป็นปัจจัยนำเข้า โปรแกรมสามารถทำนายคุณสมบัติเชิงกลของผ้าได้ การคาดการณ์เหล่านี้ในสักวันหนึ่งอาจช่วยปรับแต่งวัสดุสำหรับการใช้งานเฉพาะได้ ตั้งแต่โครงสำหรับปลูกเนื้อเยื่อของมนุษย์ไปจนถึงเสื้อผ้าอัจฉริยะ ที่สวมใส่ได้ ( SN: 6/1/18 ) และอาจแก้ปัญหาที่ยุ่งยากในชีวิตประจำวันได้
ยังคงมีความสับสนอยู่บ้าง ยังไม่ชัดเจนว่าวิธีการแสดงภาพอิเล็กตรอนเป็นอนุภาคสามารถเทียบเท่ากับอิเล็กตรอนที่สมมติว่าเป็นคลื่นได้อย่างไร บอร์ซึ่งได้รับการยกย่องว่าเป็นนักฟิสิกส์ปรมาณูระดับแนวหน้าของโลก ไตร่ตรองคำถามนี้อย่างลึกซึ้ง และในปี 1927 ก็ได้มาถึงมุมมองใหม่ที่เขาเรียกว่าการเติมเต็ม
บอร์แย้งว่ามุมมองของอนุภาคและคลื่นนั้นประกอบกัน ทั้งสองจำเป็นสำหรับการบรรยายปรากฏการณ์ย่อยของอะตอม ไม่ว่าจะเป็น “อนุภาค” หรือเช่นอิเล็กตรอน – แสดงคลื่นหรือลักษณะของอนุภาคนั้นขึ้นอยู่กับการตั้งค่าการทดลองที่สังเกต เครื่องมือที่ออกแบบมาเพื่อค้นหาอนุภาคจะพบอนุภาค อุปกรณ์ที่มุ่งตรวจจับพฤติกรรมของคลื่นจะพบคลื่น
ในเวลาเดียวกัน ไฮเซนเบิร์กได้หลักการความไม่แน่นอนของเขา เช่นเดียวกับที่ไม่สามารถสังเกตคลื่นและอนุภาคในการทดลองเดียวกันได้ ตำแหน่งและความเร็วก็ไม่อาจวัดตำแหน่งและความเร็วได้อย่างแม่นยำในเวลาเดียวกัน ตามที่นักฟิสิกส์ Wolfgang Pauli แสดงความคิดเห็น “ตอนนี้มันกลายเป็นวันในทฤษฎีควอนตัม” แต่การผจญภัยควอนตัมเพิ่งเริ่มต้นขึ้นจริงๆ
แฟนและเพื่อนร่วมงานได้ทำการทดลองดังกล่าวโดยใช้โฟตอนหรืออนุภาคของแสง รายงานในบทความที่จะตีพิมพ์ในPhysical Review Letters จากการศึกษาว่าผลลัพธ์ของ Alice, Charlie และ Bob เปรียบเทียบระหว่างการวัดหลายๆ แบบ Fan, Navascués และเพื่อนร่วมงานแสดงให้เห็นว่าข้อมูลสามารถอธิบายได้ด้วยทฤษฎีควอนตัมที่มีจำนวนเชิงซ้อนเท่านั้น
นักฟิสิกส์อีกทีมหนึ่งทำการทดลองโดยใช้แนวคิดเดียวกันโดยใช้คอมพิวเตอร์ควอนตัมที่สร้างจากตัวนำยิ่งยวด ซึ่งเป็นวัสดุที่นำไฟฟ้าโดยไม่มีความต้านทาน นักวิจัยเหล่านั้นก็เช่นกัน พบว่าฟิสิกส์ควอนตัมต้องใช้ตัวเลขที่ซับซ้อนพวกเขารายงานในบทความอื่นที่จะตีพิมพ์ในPhysical Review Letters นักฟิสิกส์ควอนตัม Chao-Yang Lu จากมหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศจีนในเหอเฟย์ ผู้เขียนร่วมการศึกษากล่าวว่า “เราอยากรู้ว่าเหตุใดจำนวนที่ซับซ้อนจึงมีความจำเป็นและมีบทบาทพื้นฐานในกลศาสตร์ควอนตัม บาคาร่า
