Наука

Математики побачили приховану геометрію життя

Світ математичних теорій далекий від реального, але команді вчених вдалося знайти зв’язок між рівняннями, що задають геометричні фігури, та їхнім втіленням у природі. Угорські математики повідомили про відкриття форм нового типу, які вони називали “м’якими комірками”. У них відсутні явно виражені кути і, однак, вони стикуються у двох і трьох вимірах. Такі форми зустрічаються в живій природі, але раніше не були описані математично.

“Головна проблема геометрії – замощення простору плитками простої структури, – йдеться в статті, яку вчені з Технологічного університету Будапешта виклали на сайті arxiv.org. – Класичні рішення, як-от трикутники, квадрати та шестикутники на площині та куби чи інші багатогранники в тривимірному просторі містять гострі кути та плоскі грані. Однак природні мозаїчні покриття вирізняються формами з вигнутими ребрами, не плоскими гранями, а гострі кути зустрічаються рідко. Важливе питання: як пов’язати прототипну плитку з гострими кутами з м’якшими природними формами”.

Автори вважають, що знайшли рішення в новому, “нескінченному” класі багатогранників, які є “пом’якшеними” версіями плиток із точковими решітками.

“Ці форми зустрічаються в мистецтві, але також і в біології, – сказав Габор Домокос, керівник наукової групи. – Якщо поглянути на м’язові тканини, то можна помітити, що осередки мають лише два гострих кути, на один менше, ніж у трикутнику – це особливий тип замощення”.

У двовимірному просторі ці м’які форми легко піддаються опису – це комірки з викривленими межами, у яких лише два кути. У тривимірному просторі все стає складніше, але суть та сама: вигнутість і мінімум кутів, пише Popular Mechanics.

“Ми помітили, що архітектори знаходили ці форми інтуїтивно, коли хотіли уникнути кутів”, – сказав Домокос.

Як приклад з біології автори наводять морські черепашки. Формуючись із безлічі камер, мушля зростає, підкоряючись певній закономірності. Скориставшись томографом, вчені побачили, що у трьох вимірах у черепашок немає гострих кутів, хоча у двовимірному вигляді вони мають інакший вигляд. Це наштовхнуло їх на думку, що морська раковина є найпростішим прикладом форми нового типу. А також показало, наскільки природа випереджає людей з їхнім нинішнім розумінням геометрії.

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *

Цей сайт використовує Akismet для зменшення спаму. Дізнайтеся, як обробляються ваші дані коментарів.

Back to top button