Норвежский химик и заядлый повар раскатал домашнее тесто для пряников и принялся за работу. Главной целью Лерша была не просто партия вкусного праздничного печенья. Он хотел испечь математически совершенные фигуры. Когда человек точных наук принимается за дело, то даже проблемы вечно остающегося при выпечке лишнего теста могут отлично разрешиться.
В поисках совершенства
В последние несколько лет Лерш пытался решить проблему, которая часто сбивает с толку пекарей. Выпечкой рождественского печенья он занялся в рамках проекта своего блога, где он исследует химию и науку приготовления пищи.
Лерш обнаружил, что обычные формы праздничного печенья не очень хорошо сочетаются друг с другом. Деды Морозы, леденцы и пряничные человечки обычно оставляют после себя много обрезков теста. В своем стремлении к праздничной, но эффективной формочке для печенья он разработал форму, которая поможет вырезать аккуратные ряды печенья с минимальными остатками теста. Рождественская елка Лерша, как оказалось, может быть мозаичной.
Идеальная форма
Мозаика - геометрические фигуры, которые идеально сочетаются друг с другом. Лерш задумал разработать формочку для печенья, которая могла бы превращать раскатанный лист теста в мозаичную плоскость, что означает отсутствие оставшегося пространства между каждой формой.
Последние несколько лет Лерш возился со своими конструкциями. Нарезание печенья может показаться не таким, как если бы вы составляли уравнение для имбирного пряника, но, согласно недавнему исследованию, именно это работает математически.
Научное исследование
Миккель Абрахамсен, математик из Копенгагенского университета и ведущий автор статьи, исследует проблему упаковки. Это то, с чем компании и дизайнеры сталкиваются каждый день, поскольку они рассчитывают, как уместить как можно больше объектов в ограниченном пространстве. Как вы понимаете, проблема упаковки затрагивает все, от судоходной отрасли до хранения специй в кладовой на кухне.
Абрахамсен специализируется на том, как алгоритмы могут быть выражены в геометрических терминах - именно на том, что происходит, когда вы вдавливаете формочку для печенья в двухмерное тестовое полотно.
Команда Абрахамсена утверждает, что проблема упаковки - это R-полное уравнение, шаг по сложности по сравнению с неполиномиальными уравнениями, которые давно изучаются компьютерными учеными. Сложность проблемы частично зависит от количества задействованных переменных.
По словам Абрахамсена, чтобы найти оптимальную упаковку - мозаику, в которой использовалось бы как можно больше листа раскатанного теста, - нужно знать идеальное расположение каждого печенья заранее. Проблема в том, что существует бесконечное множество способов размещать формы печенья на листе теста.
Идеальный резак
Однако это не остановило Лерша, который создал свои собственные мозаики колокольчиков, рождественских елок и других фигур в рождественской тематике с помощью бесплатной платформы Tess.
Он напечатал на 3D-принтере несколько форм для печенья и замесил тесто. Лучшее печенье Лерша представляет собой роскошный норвежский имбирный пряник. Лерш, в первую очередь химик, отмечает, что когда-то его готовили из карбоната аммония, полученного из рогов оленя, хотя в наши дни большинство людей заменяют его разрыхлителем.
Выбрав рождественскую елку как наиболее эффективную форму, Лерш приступил к работе. Подражая шаблонам Эшера, он штамповал каждую другую форму лицевой стороной вверх. Результат? Переплетенные ряды печенья без остатков теста между ними.
