Байгалийн геометрийн хээ эсвэл хээ нь заримдаа математик загвараар дүрслэгдэж эсвэл дүрслэгдэж болох давтагдах хэлбэр мэт харагдана.
Байгаль болон амьдралын геометр нь тэгш хэм, спираль, долгион гэх мэт олон хэлбэр, хэлбэртэй байдаг.
Түүх
Анх удаа эртний Грекийн гүн ухаантан, эрдэмтэд болох Пифагор, Эмпедокл, Платон нар байгалийн геометрийн асуудлыг хөндсөн. Ургамал, амьтдын урьдчилан таамаглах боломжтой эсвэл хамгийн тохиромжтой геометрийн дүрсүүдийн жишээнд дүн шинжилгээ хийснээр тэд байгаль дээрх дэг журам, тэгш хэмийг харуулахыг оролдсон.
Байгалийн геометрийг судлах орчин үеийн оролдлого нь 19-р зуунд Бельгийн физикч Жозеф Платогийн хүчин чармайлтаар эхэлсэн бөгөөд савангийн хөөсний хамгийн бага гадаргуугийн тухай ойлголтыг бий болгосон. Орчин үеийн анхны оролдлого нь эхлээд хамгийн тохиромжтой, урьдчилан таамаглах боломжтой геометрийн хэлбэрийг харуулахад төвлөрч, дараа нь байгаль дээрх геометрийн харагдах байдал, илрэлийг урьдчилан таамаглах загваруудыг боловсруулахад чиглэв.
20-р зуунд математикч Алан Тюринг амьтдын гадаад төрхийг тайлбарладаг морфогенезийн механизм дээр ажиллаж байжээ.янз бүрийн хэв маяг, судлууд, толбо. Хэсэг хугацааны дараа биологич Аристид Линденмайер математикч Бенуа Манделбротын хамт зарим ургамал, тэр дундаа модны өсөлтийн хэв маягийг давтдаг математикийн фракталуудын ажлыг дуусгах болно.
Шинжлэх ухаан
Орчин үеийн шинжлэх ухаан (математик, физик, хими) технологи, загварын тусламжтайгаар зөвхөн тайлбарлахаас гадна байгальд байдаг геометрийн хэв маягийг урьдчилан таамаглахыг хичээдэг.
Тогос, колибри шувуу, далайн хясаа зэрэг олон амьд биетийн хэлбэр, өнгө нь үзэсгэлэнтэй төдийгүй геометрийн хувьд зөв байдаг нь эрдэмтдийн сонирхлыг татдаг. Байгаль дээр бидний ажиглаж буй гоо үзэсгэлэнг байгалийн жамаар, математикийн аргаар үүсгэж болно.
Математикт ажиглагдсан байгалийн зүй тогтлыг спираль болон фракталтай ажилладаг эмх замбараагүй байдлын онолоор тайлбарладаг. Ийм хэв маяг нь физикийн хуулиудад захирагддаг бөгөөд үүнээс гадна физик, хими нь хийсвэр математик ашиглан байгалийн болон хиймэл талстуудын хэлбэрийг урьдчилан таамагладаг.
Биологи нь байгаль дээрх геометрийг байгалийн шалгарлаар тайлбарладаг бөгөөд судал, толбо, тод өнгө зэрэг тогтмол шинж чанаруудыг далдлах эсвэл дохио илгээх хэрэгцээтэй холбон тайлбарладаг.
Загварын төрөл
Байгаль дээр янз бүрийн геометрийн хэлбэрээр гарч ирдэг олон давтагдах хээ байдаг. Байгалийн геометрийн үндсэн зүй тогтлын төрөл, гэрэл зураг, тэдгээрийн тайлбарыг доороос үзнэ үү.
Тэгш хэм. Энэхүү геометрийн хэлбэр нь байгальд хамгийн түгээмэл хэлбэрүүдийн нэг юм. Амьтанд хамгийн их тохиолддогтолин тусгал тэгш хэм - эрвээхэй, цох, бар, шар шувуу. Энэ нь мөн агч навч, цахирмаа цэцэг зэрэг ургамалд байдаг. Нэмж хэлэхэд байгаль дээрх тэгш хэмт геометр нь цасан ширхгүүд шиг радиаль, таван туяа эсвэл зургаан давхар байж болно.
Фрактал. Математикийн хувьд эдгээр нь хязгааргүй өөртэй төстэй бүтэц юм. Байгалийн хувьд ийм төгсгөлгүй өөрөө давтагдах хэлбэрийг илрүүлэх боломжгүй тул фрактал хэв маягийн ойролцооллыг байгальд геометрийн фрактал гэж нэрлэдэг. Ийм геометрийг байгальд оймын навч, цэцэгт байцаа, хан боргоцойны жимснээс харж болно.
Спираль. Эдгээр хэлбэрүүд нь ялангуяа нялцгай биетэн, эмгэн хумсны дунд түгээмэл байдаг. Эрдэмтэд сансар огторгуйд спираль хэлбэртэй, жишээлбэл, спираль галактикуудыг ажигладаг. Спираль нь Фибоначчийн алтан харьцаа гэж нэрлэгддэг.
Меандерс. Математик дахь динамик системийн санамсаргүй байдал нь байгальд меандр, урсгал гэх мэт хэлбэрээр илэрдэг. Байгалийн геометр нь голын урсгал гэх мэт тасархай эсвэл нэлээд муруй шугам хэлбэртэй байдаг.
Давалгаа. Эдгээр нь агаар, усаар дамжин тархдаг салхины урсгал, агаарын эвдрэл, хөдөлгөөнөөс үүсдэг. Байгалийн хувьд эдгээр нь зөвхөн далайн давалгаа төдийгүй геометрийн хэлбэрүүд болох шугам, хавирган сар, параболыг үүсгэж чаддаг цөлийн манхан юм.
Мозайк. Гадаргуу дээр ижил элементүүдийг давтах замаар бүтээгдсэн. Зэрлэг ан амьтдын мозайк геометр нь зөгийд байдаг: тэд бүтээдэгзөгийн үүрний үүр - давтагдах эсүүд.
Загвар үүсгэх
Биологийн шинжлэх ухаанд геометрийн өнгө үүсэх нь байгалийн шалгарлын үйл явцтай холбоотой. 20-р зууны дунд үед Алан Тюринг амьтдын өнгөт толбо, судал үүсэх механизмыг дүрсэлж чадсан бөгөөд тэрээр үүнийг урвалын тархалтын загвар гэж нэрлэжээ. Биеийн зарим эсүүд нь химийн урвалаар хянагддаг генийг агуулдаг. Морфоген нь харанхуй пигмент (толбо, судал) бүхий арьсны хэсгүүдийг бий болгоход хүргэдэг. Хэрэв морфоген нь арьсны бүх эсэд байвал ирвэсийн өнгө, жигд бус байвал ердийн толботой ирвэс гарч ирнэ.
