从岩石到冰山，自然界往往会分裂成立方体。

或许立体主义者是对的。研究人员发现，当从冰山到岩石的一切都破碎时，它们的碎片往往像立方体。这一发现表明了从微观到行星尺度上碎裂的普遍规律。

“这是纯数学、材料科学和地质学的完美结合，”没有参与这项工作的普林斯顿大学化学和生物工程师苏吉特·达塔(Sujit Datta)说。

这一发现是建立在布达佩斯科技经济大学数学家加博尔·多莫科斯(Gábor Domokos)之前的工作基础上的，他在2006年帮助证明了戈姆博克(Gömböc)的存在，这是一种宝石状的形状，只有一个稳定的平衡点。把Gömböc放在桌子上，它总是会停在完全相同的位置，而不像圆柱体那样，可以侧卧或端卧。在随后的工作中，多莫科斯和他的同事们发现，诸如冲刷下游的鹅卵石和随风吹来的沙粒等实体往往会朝着GömböCISH形状侵蚀，但从未实现过这一理想。多莫科斯说：“戈姆伯克是大自然的一部分，但只是一个梦。”

然后，他和他的团队转向这个过程的另一边-岩石本身是如何诞生的。他们开始了他们的研究，在计算机模拟中将一个抽象的立方体“碎片化”，方法是用随机角度插入的50个2D平面将其切片。平面将立方体切割成60万个碎片，这些碎片本身平均为立方体-这意味着，平均而言，碎片有六个边是四边形，尽管任何单个碎片都不一定是立方体。这一结果让研究人员怀疑立方体可能是碎片化的共同特征。

研究人员试图通过真实世界的测量来证实这一预感。他们前往匈牙利布达佩斯Hármashatáhegy山的矿物白云岩露头，并计算了石面裂缝中的顶点数量。这些裂缝大多形成方形形状，这是立方体的面之一，无论它们是自然风化还是人类炸毁山体造成的。

最后，该团队创建了更强大的超级计算机模拟，模拟在理想化条件下3D材料的破裂-比如向所有方向均匀拉动一块岩石。这些案例形成的多面体碎片，在平均意义上是立方体，研究人员本周在美国国家科学院院刊(The Proceases Of The National Academy Of Sciences)上报道。

怀疑论者可能会指出，自然界中的许多东西都不会碎裂成立方体。例如，像云母这样的矿物会剥落成片状，而包括北爱尔兰巨人堤道在内的玄武岩地层则会破碎成六角柱状。

宾夕法尼亚大学(University Of Pennsylvania)地球物理学家、这篇论文的合著者道格拉斯·杰罗马克(Douglas Jerolmack)说，这是因为真正的材料不像团队模拟中发现的理想化形式。它们通常包含有利于非立方体破坏的内部结构或特性。例如，云母之所以会片状，是因为它在一个方向上比垂直方向弱。杰罗马克说：“但从统计平均意义上讲，岩石生来就是立方体的模糊影子。”他补充说，这些发现可以帮助水文学家预测流体通过地面裂缝开采石油的流动，或者帮助地质学家计算脱离悬崖表面的危险岩石的大小。

然而，一些人发现这项研究有点难以解析。德国地球科学研究中心的地质学家安妮·沃格特兰德(Anne Voigtländer)说：“你需要对地球表面过程有这种抽象的理论观点，才能真正挖掘出这可能意味着什么。”“地质学家有时很难理解它的价值，也很难看出它在哪里适用。”

杰罗马克同意，在某种意义上，结果更多的是哲学上的，而不是科学上的。他指出，他的团队从希腊哲学家柏拉图那里获得了灵感，柏拉图将四个经典元素-土、空气、火和水-都与一个规则的多面体联系在一起，巧合地将地球与立方体联系在一起。但柏拉图更为人铭记的是他对洞穴的寓言，在他的寓言中，他推测了某些理想化的和永恒的形式，这些形式在现实世界中只存在于乱码的版本中。“用肉眼可以看到扭曲的图像--碎片，”多莫科斯说。“但要看到理想，你必须动动脑筋。”