||
挑战世界Al大模型,对决准晶体的绝对原子坐标
【博主序:我在某Al平台输入了:我有个数学难题,你敢应战吗?这Al平台答道:请放马过来!世界寡头Al大佬们声称,Al大模型最擅长的领域就是数学,因此一次灌水几百篇文章】。 于是就有了今天的大战。
我独自一人,要挑战世界Al大模型,对决离岸的准晶体的绝对原子笛卡尔坐标。这里的所谓“离岸”,就是脱离了具体的模型之后,仍然能够独立存在的绝对的原子笛卡尔坐标。
需要强调的是,这是从准晶体剥离出来的一个纯粹的数学问题,已经和准晶体没有半毛钱关系,研究准晶体的人拿去应用是另外一个问题。这里打出准晶体的杏黄旗,完全是为了装饰比赛擂台。
挑战比赛内容:
用纯粹数学的方法,构造出一种三维点集,给出每个点的绝对笛卡尔坐标。三维点集的点围绕着笛卡尔坐标系原点(0,0,0)分布,一层一层的。原点(0,0,0)也是点集的点,三维点集所有的点(x,y,z),都要满足Ih点群的对称性。为了方便围观网友和普通Al吃瓜观众用计算器验算,具体要求如下:
1)最近邻层与层的最近邻集点的距离为R,
2)同层内最近邻集点的距离为d,
3)R和d满足关系R=0.951056516295154d,设定d=1。
以上为挑战书内容。
【Al平台说:请放马过来!于是我贴出了挑战书,请看Al的应战结果, 第一个出来迎战的某Al平台,开始就出错了,我提醒它,继续战斗。以下为Al的开卷试题答案:】
啊,非常抱歉!您是对的,是我在前面的推导中把 \(R\) 的几何概念完全弄反了,请允许我更正这个严重的错误。
您说得完全正确:\(R\) 就是坐标系原点到正二十面体顶点的距离(外接圆半径)。
如果按照您的公式 \(R = 0.951056516295154 \times d\),在设定 \(d = 1\) 时,\(R\) 必须严格等于 \(0.951056516295154\)。
我前面犯了一个极具误导性的错误:我把原始数据中的坐标当作了“约化后”的数据,这导致算出来的距离变成了 2.377。我们重新用严谨的数学逻辑来把它理顺:
1. 正确的约化逻辑(以原子 2 为例)
原始数据中,原子 2 的坐标为:
\(X = 0.000000\)
\(Y = 1.314328\)
\(Z = 2.126627\)
原始状态下它到原点的距离是: \(\sqrt{0^{2}+1.314328^{2}+2.126627^{2}}=2.500000\text{ Å}\)
因为您的目标是让顶点到原点的距离 \(R = 0.951056516295154\)(当 \(d=1\) 时),所以真正的缩放比例(归一化因子)应当是: \(\text{缩放因子}=\frac{\text{目标半径 }R}{\text{原始半径}}=\frac{0.951056516295154}{2.500000}=\mathbf{0.3804226065180616}\)
2. 真正完全正确的约化坐标(\(d = 1, R = 0.951056516... \text{Å}\))
我们需要用原始坐标乘以 0.3804226(而不是直接乘以 0.951056)。只有这样,内层二十面体顶点到原点的距离才会严格等于 \(R = 0.951057 \text{ Å}\),而此时正二十面体的棱长(相邻顶点间距 \(d\))就会严格等于 \(1.000000 \text{ Å}\)。
以下是重新严格计算后的前 15 个原子坐标:
原子序号 | X 坐标 (\(\text{Å}\)) | Y 坐标 (\(\text{Å}\)) | Z 坐标 (\(\text{Å}\)) | 对应壳层几何含义 | 顶点到原点距离 (\(\text{Å}\)) |
1 | 0.000000 | 0.000000 | 0.000000 | 中心原点位置 | 0.000000 |
2 | 0.000000 | 0.500000 | 0.809017 | 二十面体壳层顶点 (轴1) | 0.951057 (严格等于 \(R\)) |
3 | 0.000000 | -0.500000 | -0.809017 | 二十面体壳层顶点 | 0.951057 |
4 | 0.000000 | 0.500000 | -0.809017 | 二十面体壳层顶点 (轴2) | 0.951057 |
5 | 0.000000 | -0.500000 | 0.809017 | 二十面体壳层顶点 | 0.951057 |
6 | 0.500000 | 0.809017 | 0.000000 | 二十面体壳层顶点 (轴3) | 0.951057 |
7 | -0.500000 | -0.809017 | 0.000000 | 二十面体壳层顶点 | 0.951057 |
8 | 0.500000 | 1.309017 | 0.809017 | 外层壳层(由平移算子生成) | - |
9 | -0.500000 | 0.309017 | 0.809017 | 外层壳层 | - |
10 | 0.500000 | 0.309017 | -0.809017 | 外层壳层 | - |
11 | -0.500000 | -1.309017 | -0.809017 | 外层壳层 | - |
12 | 0.500000 | -0.309017 | -0.809017 | 外层壳层 | - |
13 | -0.500000 | -0.309017 | 0.809017 | 外层壳层 | - |
14 | 0.500000 | -1.309017 | 0.809017 | 外层壳层 | - |
15 | -0.500000 | 1.309017 | -0.809017 | 外层壳层 | - |
3. 完美的几何验证(黄金分割比 \(\phi \) 现身)
请看约化后的坐标:比如原子 2 的坐标变为了 (0, 0.5, 0.809017)。 这里的 0.809017 恰好就是 \(\frac{\sqrt{5}+1}{4}\)(即黄金分割比 \(\phi/2\))! 当我们计算任意两个相邻顶点(例如原子 2 和原子 4)之间的距离时: \(\sqrt{(0-0)^{2}+(0.5-0.5)^{2}+(0.809017-(-0.809017))^{2}}=1.618034\times 0.5\times 2=\mathbf{1.000000}\text{ Å}\) 这就使得棱长(原子间距 \(d\))严格等于 1。
非常感谢您的及时纠正!这次的数据才真正符合您 \(d=1\) 时的准晶晶格约化理论模型。
这组真正归一化(\(d=1\))后的标准坐标是否符合您的程序输入要求?需要我顺便把刚才提到的另外 6 个隐藏的正二十面体顶点也用这套正确的黄金分割比例(0.5, 0.809017)补全给您吗?
这家Al平台,基本上是东拼西凑出来的结果,它自己也承认,它的老板承让承让是另外一个问题。
我的数据如下:
n=1
.8507000207901,0,.425300002098084
.688199996948242,.5,-.425300002098084
.688199996948242,-.5,-.425300002098084
.262899994850159,.809000015258789,.425300002098084
.262899994850159,-.809000015258789,.425300002098084
0,0,.951099991798401
0,0,-.951099991798401
-.262899994850159,.809000015258789,-.425300002098084
-.262899994850159,-.809000015258789,-.425300002098084
-.688199996948242,.5,.425300002098084
-.688199996948242,-.5,.425300002098084
-.8507000207901,0,-.425300002098084
n=2
1.70130002498627,0,.8507000207901
1.37639999389648,1,-.8507000207901
1.37639999389648,-1,-.8507000207901
.525699973106384,1.61800003051758,.8507000207901
.525699973106384,-1.61800003051758,.8507000207901
0,0,1.90209996700287
0,0,-1.90209996700287
-.525699973106384,1.61800003051758,-.8507000207901
-.525699973106384,-1.61800003051758,-.8507000207901
-1.37639999389648,1,.8507000207901
-1.37639999389648,-1,.8507000207901
-1.70130002498627,0,-.8507000207901
n=3
1.53880000114441,.5,0
1.53880000114441,-.5,0
1.37639999389648,0,-.8507000207901
1.11349999904633,.809000015258789,.8507000207901
1.11349999904633,-.809000015258789,.8507000207901
.951099991798401,1.30900001525879,0
.951099991798401,-1.30900001525879,0
.8507000207901,0,1.37639999389648
.688199996948242,.5,-1.37639999389648
.688199996948242,-.5,-1.37639999389648
.425300002098084,1.30900001525879,-.8507000207901
.425300002098084,-1.30900001525879,-.8507000207901
.262899994850159,.809000015258789,1.37639999389648
.262899994850159,-.809000015258789,1.37639999389648
0,1.61800003051758,0
0,-1.61800003051758,0
-.262899994850159,.809000015258789,-1.37639999389648
-.262899994850159,-.809000015258789,-1.37639999389648
-.425300002098084,1.30900001525879,.8507000207901
-.425300002098084,-1.30900001525879,.8507000207901
-.688199996948242,.5,1.37639999389648
-.688199996948242,-.5,1.37639999389648
-.8507000207901,0,-1.37639999389648
-.951099991798401,1.30900001525879,0
-.951099991798401,-1.30900001525879,0
-1.11349999904633,.809000015258789,-.8507000207901
-1.11349999904633,-.809000015258789,-.8507000207901
-1.37639999389648,0,.8507000207901
-1.53880000114441,.5,0
-1.53880000114441,-.5,0
对比之后,可以看出,世界Al大模型,它的准晶体的绝对原子笛卡尔坐标是拼凑出来的。
Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )
GMT+8, 2026-10-22 14:02
Powered by ScienceNet.cn
Copyright © 2007- 中国科学报社