Για πολλούς αιώνες, η ανθρωπότητα προσπαθεί να περιγράψει τον κόσμο με επιστημονικό τρόπο. Κάθε νέα ανακάλυψη στην επιστήμη γίνεται όλο και πιο περίπλοκη. Τα μαθηματικά διευκολύνουν σε μεγάλο βαθμό αυτό το έργο. Είναι πολύ συνηθισμένο στη φύση: αριθμητικά μοτίβα στους ηλίανθους, ρυθμός αναπαραγωγής σπόρων, υπάρχουν ακόμη και μαθηματικοί τύποι που μπορούν να προβλέψουν την εμφάνιση μαύρων οπών. Μερικοί είναι πεπεισμένοι ότι ολόκληρο το Σύμπαν μας μπορεί να περιγραφεί με τύπους. Όλα όσα παρατηρούμε έχουν μια μαθηματική εξήγηση, αυτό ισχύει ακόμη και για τις πιο περίπλοκες και απίστευτες ανωμαλίες.
Εδώ είναι μια λίστα με 10 πράγματα στη φύση που σχετίζονται με την ακριβή επιστήμη:
1
Μαύρες τρύπες
Η ίδια η ύπαρξη των μαύρων οπών προέβλεπε οι μαθηματικοί. Ωστόσο, δεν είχαν ιδέα τι ήταν. Ο τύπος για τις μαύρες τρύπες ήταν ένα πραγματικό μαθηματικό μυστήριο. Επομένως, οι μαύρες τρύπες καταλαμβάνουν σωστά μια θέση σε αυτήν την κορυφή. Ο Stephen Hawking στη δεκαετία του 1970 ανακάλυψε ότι εκπέμπουν ακτινοβολία. Αρχικά, υπήρχε μια θεωρία ότι απολύτως τίποτα δεν μπορεί να αντέξει τα αποτελέσματα των μαύρων οπών, αλλά από το 2014, οι άνθρωποι έχουν καταλήξει στο συμπέρασμα ότι μια μικρή ποσότητα φωτός μπορεί να διαφύγει.
Πιστεύεται ότι υπάρχει μια μαύρη τρύπα στο κέντρο κάθε γαλαξία. Στην πραγματικότητα, αυτή είναι μια συσσώρευση τεράστιας μάζας σε μικρό όγκο. Για παράδειγμα, για να μετατραπεί ο πλανήτης μας σε μια μαύρη τρύπα, πρέπει να συμπιεστεί στο μέγεθος ενός καρυδιού. Αυτό είναι ένα από τα πιο εντυπωσιακά μαθηματικά φαινόμενα στη φύση.
Για όσους ενδιαφέρονται για το διάστημα, στον ιστότοπό μας most-beauty.ru δημοσιεύσαμε ένα ενδιαφέρον άρθρο για τα πιο όμορφα και ασυνήθιστα αστέρια στο Σύμπαν.
2
DNA
Το DNA είναι σημαντικό για όλους τους ζωντανούς οργανισμούς. Περιέχει το μεγαλύτερο μέρος του γενετικού κώδικα που καθορίζει την ανάπτυξη, την ανάπτυξή μας και την ικανότητά μας να αναπαράγουμε απογόνους. Η ζωή μας επηρεάζει το DNA και το DNA επηρεάζει τον τρόπο με τον οποίο ζούμε. Η δομή του DNA συσχετίζεται με τους αριθμούς στην ακολουθία Fibonacci με πολύ στενή αναλογία.
Η ακολουθία Fibonacci είναι ένα μαθηματικό μοντέλο που περιγράφει πολλά φαινόμενα στη φύση: αναπαραγωγή κουνελιού, δομή κελύφους σαλιγκαριών, τυφώνες και πολλά άλλα. Το Fibonacci θεωρείται ο μεγαλύτερος μαθηματικός της μεσαιωνικής Ευρώπης.
3
Νιφάδες χιονιού
Οι νιφάδες χιονιού είναι ένα εκπληκτικό παράδειγμα συμμετρίας στη φύση. Κάθε «πέταλο» νιφάδας χιονιού είναι πανομοιότυπο με τα άλλα, εκτός αν, φυσικά, έχει υποστεί ζημιά. Αυτό φαίνεται αρκετά απλό, αλλά η επιστήμη έχει αγωνιστεί για πολλά χρόνια για να εξηγήσει αυτό το φαινόμενο. Κάθε νιφάδα χιονιού είναι μοναδική στη δομή της. Και προέκυψε το ερώτημα: πώς μπορούν όλοι να είναι μοναδικοί, αλλά ταυτόχρονα συμμετρικοί; Η απάντηση είναι ότι αυτή είναι απαραίτητη προϋπόθεση για να διατηρηθεί η σύνδεση μεταξύ των «πετάλων». Εάν δεν ήταν το ίδιο, τότε η νιφάδα χιονιού θα καταρρεύσει. Η μοναδικότητά τους οφείλεται στο γεγονός ότι πέφτουν από τον ουρανό σε διαφορετικές συνθήκες.
4
Ηλιόσποροι
Και εδώ, μπορεί κανείς να παρατηρήσει μια σύνδεση με την ακολουθία Fibonacci. Είναι μάλλον δύσκολο να εξηγήσουμε αυτό το μοντέλο με λόγια. Η ουσία είναι ότι οι σπόροι αναπτύσσονται από το κέντρο και σχηματίζουν σπείρες. Το 1979, ο επιστήμονας Vogel εξήγαγε έναν τύπο που καταδεικνύει την κατανομή των σπόρων σε έναν ηλίανθο. Η προκύπτουσα εικόνα μπορεί να συγκριθεί με την ακολουθία Fibonacci.
5
Κηρήθρες
Το μέλι είναι ένα προϊόν που δεν χαλάει ποτέ. Ακόμα και μέσα στις αιγυπτιακές πυραμίδες, βρώθηκε μέλι. Οι μέλισσες χτίζουν κηρήθρες για να αποθηκεύουν το μέλι σε αυτές. Το σχήμα της κηρήθρας είναι ιδανικό όσον αφορά την αντοχή στον ελεύθερο χώρο. Οι μαθηματικοί πήγαν πολύ μακριά για να αποδείξουν ότι καμία άλλη δομή δεν θα ήταν πιο βέλτιστη για το σκοπό αυτό.
6
Εκλειψη
Μια ηλιακή έκλειψη συμβαίνει όταν το φεγγάρι βρίσκεται σε ευθεία γραμμή μεταξύ της γης και του ήλιου. Αυτό είναι ένα άλλο εκπληκτικό παράδειγμα μαθηματικών στη φύση. Η διάμετρος του Ήλιου είναι 1,4 εκατομμύρια χλμ. Στη Σελήνη είναι 3,5 χιλιάδες χιλιόμετρα. Αυτή είναι μια τεράστια διαφορά. Ωστόσο, ο Ήλιος βρίσκεται σε πολύ μεγαλύτερη απόσταση από εμάς από τη Σελήνη. Αυτό επιτρέπει στο φεγγάρι να κλείσει τέλεια τον ήλιο. Πιθανότατα συνέβη τυχαία. τουλάχιστον δεν υπάρχουν πληροφορίες για τέτοια μοτίβα. Σύμφωνα με τους επιστήμονες, το φεγγάρι απομακρύνεται σταδιακά από τη γη. Εάν αυτό συνεχιστεί, τότε δεν μπορούμε πλέον να παρατηρήσουμε τέτοιες πολύχρωμες εκλείψεις.
7
Κοχύλια σαλιγκαριών
Υπάρχει μια αναλογία που ονομάζεται χρυσή αναλογία. Βασίζεται στην ακολουθία Fibonacci και μπορεί να αναπαρασταθεί ως χρυσή σπείρα. Πολλά κελύφη σαλιγκαριού είναι ευθέως ανάλογα με τη χρυσή σπείρα. Το σχήμα του κελύφους παραμένει πάντα αμετάβλητο, αλλάζει μόνο το μέγεθός του.
Παρεμπιπτόντως, έχουμε ένα άρθρο σχετικά με τα πιο όμορφα σαλιγκάρια στον κόσμο. Συνιστούμε ανεπιφύλακτα να κοιτάτε εκπληκτικές φωτογραφίες αυτών των μαλακίων.
8
Ιστός
Υπάρχουν αράχνες που περιστρέφουν έναν στρογγυλό ιστό. Το μοτίβο του ιστού είναι σχεδόν τέλεια συμμετρικό και το σχήμα είναι κοντά σε έναν τέλειο κύκλο. Οι αράχνες φαίνεται να έχουν εξαιρετική αίσθηση απόστασης. Είναι ακόμα άγνωστο πώς το κάνουν. Δεν μπορούμε ακόμη να μάθουμε γιατί το υφαίνουν με αυτόν τον τρόπο. Ίσως το κάνουν για λόγους μέγιστης αντοχής. Ή μήπως είναι απλώς ηλίθιες αράχνες που οι ίδιοι δεν ξέρουν τι κάνουν. Με τον ένα ή τον άλλο τρόπο, αυτό είναι ένα ζωντανό παράδειγμα μαθηματικών στη φύση.
9
Τα χαρακτηριστικά του προσώπου
Ακόμη και τα χαρακτηριστικά ενός ανθρώπινου προσώπου συμμορφώνονται με τον κανόνα της χρυσής αναλογίας. Μελέτες δείχνουν ότι τα άτομα των οποίων τα χαρακτηριστικά σχετίζονται περισσότερο με τη χρυσή αναλογία φαίνονται πιο ελκυστικά για τους άλλους. Δυστυχώς, τα μαθηματικά δεν είναι εξίσου καλά για όλους.
10
Γαλαξίες
Γαλαξίες. Αυτό είναι κάτι δύσκολο να φανταστεί κανείς. Και ακόμη και σχετίζονται με τη χρυσή αναλογία. Στην πραγματικότητα, το ίδιο μαθηματικό μοντέλο χρησιμοποιείται όπως στις περιπτώσεις με κελύφη σαλιγκαριών και τυφώνων. Ωστόσο, το θέμα δεν περιορίζεται σε μία αλληλουχία Fibonacci. Ο γαλαξίας μας, ο Γαλαξίας, φαίνεται να είναι συμμετρικός. Σαν το μισό να είναι καθρέφτης του άλλου. Αυτό μας κάνει να αναρωτιόμαστε: υπάρχει ένα άλλο αντίγραφο του ηλιακού μας συστήματος στο Σύμπαν;