Красиви примери за симетрията в природата

В продължение на векове, симетрията е останала една тема, която е очаровала философи, астрономи, математици, художници, архитекти и физици. Древните гърци са направо обсебени от нея. И дори днес ние сме склонни да застанем на страната на симетрията във всичко, от оформлението на мебелите ни до оформяне на нашата коса. Никой не знае защо е така, или защо математиката стои зад нея, защо изглежда, че е във всичко около нас. Посочените по-долу примери доказват, че това е точно така. И след като сте наясно с това, най-вероятно ще имате неконтролируемо желание да търсите симетрия във всичко, което виждате.

Римско броколи

Може би сте минали край римско броколи в магазина за хранителни стоки и сте предположили, че поради необичайния си вид това е някакъв вид генетично модифицирана храна. Но това е всъщност само един от многото случаи на фракталната симетрия в природата - макар и поразителна. В геометрията, фрактал е сложен модел, където всяка част от нещо има същата геометрична форма като цялото. Така, че в римското броколи, всяко цветче представлява същата логаритмична спирала, като цялата глава. По същество, цялото растение е една голяма спирала, съставена от малки, конусовидни пъпки, които са и мини-спирали.

Пчелна пита

Пчелите, производители на мед, изглежда също имат усет за геометрия. В продължение на хиляди години, хората са се чудели на перфектните шестоъгълни фигури в восъчните пити и как пчелите могат инстинктивно да създават форма, която хората могат да възпроизвеждат само с линийка и компас. Пчелната пита е случай на симетрия, където повтарящ се модел покрива равнина (например теракотен под или мозайка). Как и защо пчелите имат копнеж за шестоъгълници? Е, математици смятат, че това е най-добрата форма да се даде възможност на пчелите да съхраняват възможно най-голямо количество мед, докато се използва най-малко количество восък. Друга форма, като кръгове, например, ще остави празнина между клетките, тъй като те не се вписват заедно точно. Други наблюдатели, които имат по-малко вяра в изобретателността на пчелите, смятат формата на шестоъгълниците като "нещастен случай." С други думи, пчелите просто правят кръгли клетки и восъкът естествено се разпада във формата на шестоъгълник. Така или иначе, всичко е продукт на природата и това е дяволски впечатляващо.

Слънчогледи

Слънчогледите могат да се похвалят с радиалната си симетрия, интересен вид на числената симетрия, известна като последователността на Фибоначи. Последователността на Фибоначи е 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 24, 55, 89, 144, и така нататък (всяко число се образува чрез добавяне на предходните две числа заедно). Ако отделите време да преброите спиралите в посадъчен материал от слънчоглед, ще откриете, че спиралите са всъщност последователността на Фибоначи. В действителност, една голяма част от растенията (включително римското броколи), произвеждат венчелистчета, листа и семена в последователността на Фибоначи, което показва защо е толкова трудно да се намери детелина с четири листа. Преброяването на спиралите в слънчогледа може да е трудно, така че ако искате да тествате този принцип за себе си, опитайте се да броите спирали на по-големи неща, като шишарки, ананаси, и артишок. Но защо слънчогледът и други растения спазват математически правила? Подобно на шестоъгълните моделите в кошера, всичко е въпрос на ефективност.

Наутилус

В допълнение към растенията, при някои животни, като главоногото наутилус, също се забелязва последователността на Фибоначи. В черупката на наутилуса се открива "спирала Фибоначи ". Спиралата се дължи на стремежа обвивката да запази една и съща форма, като пропорционално расте навън. Този модел на растеж позволява тя да си запази същата форма през целия му живот (за разлика от хората, чиито тела се променят пропорционално, в зависимост от възрастта). Има и изключения, но като цяло във всички наутилуси черупките се придържат към някакъв вид логаритмична спирала. И преди да започнем да мислим, че тези главоноги могат да блеснат в клас по математика, не забравяйте, че те не са наясно съзнателно за това как техните черупки се разрастват, а просто се възползват от еволюционен дизайн, който позволява на мекотелото расте, без да променя формата си.

Животни

Повечето животни имат двустранна симетрия, което означава, че те могат да бъдат разделени на две съответни половини с една средна линия. Дори хората притежават двустранна симетрия, а някои учени смятат, че симетрията на лицето е най-важният фактор за това дали ние се намираме за физически красиви или не. Може да се счита, че животните са взели цялата привлекателна симетрия. Пример за това е паунът. Очевидно пауните имат различни адаптации за привличане на дамите, включително ярките цветове, голям размер и симетрия в тяхната форма на тялото и в повтарящите се модели в перата на опашките.

in English

За въпроси и предложения, моля, в коментарите.

Ще съм благодарна да оцените моя труд и гласувате за блога ми на: