رازهای شگفت‌انگیز شکل‌های سه‌بعدی: آیا هر جعبه‌ای را می‌توان باز کرد؟
تصور کنید یک جعبه‌ی اسباب‌بازی دارید. اگر این جعبه را از هم باز کنید، چه شکلی می‌شود؟ احتمالاً یک شکلی شبیه به صلیب یا یک تابلوی راهنمایی روی زمین خواهید داشت. در دنیای ریاضیات، به این شکل باز شده‌ی جعبه، “گسترده” یا “صفحه گسترده” می‌گویند.
در سال ۲۰۲۵، در یک روز تابستانی، یعنی ۱۹ آگوست، اتفاق جالبی در دانشگاهی به نام هیروشیما در ژاپن افتاد. یکی از دانشمندان این دانشگاه، که اسمش آقای نیشی‌رایجی بود و در زمینه داروسازی کار می‌کرد، یک مقاله خیلی جالب در یک مجله‌ی علمی نوشت. این مقاله درباره‌ی شکل‌های سه‌بعدی بود، همان شکل‌هایی که در اطرافمان می‌بینیم، مثل جعبه، کره، هرم و … .
آقای نیشی‌رایجی در مقاله‌اش گفت که دانشمندان خیلی قدیمی، مثل افلاطون (یک فیلسوف یونانی که خیلی وقت پیش زندگی می‌کرد) و اویلر (یک ریاضیدان معروف)، هم خیلی به این شکل‌ها علاقه داشتند و رازهایی از آن‌ها کشف کرده بودند. اما با وجود اینکه این دانشمندان بزرگ، چیزهای زیادی کشف کرده بودند، هنوز یک “راز حل نشده” باقی مانده بود.
راز حل نشده چی بود؟
این بود: آیا “برای هر شکل سه‌بعدی”، ما می‌توانیم یک “گسترده” یا “صفحه گسترده” پیدا کنیم؟ یعنی آیا می‌توانیم هر شکل سه‌بعدی را طوری باز کنیم که فقط با وصل کردن لبه‌هایش به هم، دوباره به همان شکل سه‌بعدی برگردیم؟
بیایید با مثال توضیح دهیم:
- جعبه: شما می‌توانید یک جعبه‌ی مقوایی را باز کنید و آن را به صورت یک صفحه صاف در بیاورید. بعد دوباره با چسباندن لبه‌هایش، همان جعبه را بسازید. پس برای جعبه، گسترده وجود دارد.
- کره: اما یک توپ یا کره چطور؟ آیا می‌توانید یک کره را طوری باز کنید که به صورت یک صفحه صاف در بیاید و بعد دوباره آن را تبدیل به کره کنید؟ نه، این کار خیلی سخت است! یک قسمت از کره را باز کنید، تبدیل به یک تکه می‌شود، نه یک صفحه صاف که بتوان دوباره آن را تبدیل به کره کرد.
- هرم: یک هرم چه طور؟ اگر یک هرم دارید، می‌توانید پایه‌اش را که معمولاً یک مربع یا مثلث است، باز کنید و بعد سه یا چهار مثلث کناری را هم باز کنید. این می‌شود گسترده‌ی هرم.
چه چیزی دانشمندان را شگفت‌زده کرده بود؟
آن‌ها کشف کرده بودند که برای “بعضی” از شکل‌های سه‌بعدی، مثل جعبه و هرم، گسترده وجود دارد. اما آیا برای “همه‌ی” شکل‌های سه‌بعدی اینطور است؟ این همان سوالی بود که حل نشده باقی مانده بود.
تصور کنید یک عالمه شکل سه‌بعدی مختلف دارید، مثل شکل‌های عجیب و غریب که در کارتون‌ها می‌بینید. آیا برای همه‌ی این شکل‌ها می‌توانیم یک “نقشه‌ی باز شده” پیدا کنیم که بتوانیم دوباره با آن شکل سه‌بعدی اصلی را بسازیم؟
چرا این موضوع برای کودکان جالب است؟
علم پر از این رازهاست! وقتی با شکل‌های سه‌بعدی بازی می‌کنیم، یا وقتی یک اسباب‌بازی را از جعبه‌اش در می‌آوریم، داریم با دنیای شکل‌ها سروکار داریم. ریاضیات به ما کمک می‌کند تا این شکل‌ها را بهتر بشناسیم و رازهایشان را بفهمیم.
اینکه دانشمندان سال‌ها دنبال جواب این سوال بوده‌اند، نشان می‌دهد که هیچ چیز در علم آسان نیست و همیشه چیزهای جدیدی برای یادگیری وجود دارد. شاید شما هم روزی بتوانید مثل افلاطون و اویلر، یا حتی آقای نیشی‌رایجی، رازهای جدیدی در دنیای ریاضیات یا علم کشف کنید!
پس دفعه‌ی بعد که با یک جعبه یا یک اسباب‌بازی بازی می‌کنید، به این فکر کنید که آیا می‌توان آن را به صورت یک صفحه باز کرد و دوباره ساخت؟ این یک شروع عالی برای کشف دنیای شگفت‌انگیز علم است!
講談社 現代ビジネスに薬学科 西来路先生「プラトンもオイラーも定理を発見した！…それでも未解決の謎、果たして「すべての多面体」に「展開図」は存在するのか」の記事が掲載されました。
هوش مصنوعی اخبار را ارائه کرد.
سوال زیر برای دریافت پاسخ از Google Gemini استفاده شد:
در 2025-08-19 05:35، 広島国際大学 ‘講談社 現代ビジネスに薬学科 西来路先生「プラトンもオイラーも定理を発見した！…それでも未解決の謎、果たして「すべての多面体」に「展開図」は存在するのか」の記事が掲載されました。’ را منتشر کرد. لطفاً یک مقاله مفصل با اطلاعات مرتبط، به زبانی ساده که کودکان و دانش‌آموزان بتوانند بفهمند، بنویسید تا کودکان بیشتری به علم علاقه‌مند شوند. لطفاً فقط مقاله را به زبان فارسی ارائه دهید.