Modelet ose modelet gjeometrike natyrore shfaqen si forma të përsëritura që ndonjëherë mund të përshkruhen ose përfaqësohen nga modele matematikore.
Gjeometria në natyrë dhe jetë vjen në shumë forma dhe forma, të tilla si simetria, spirale ose valë.
Histori
Për herë të parë, filozofët dhe shkencëtarët e lashtë grekë - Pitagora, Empedokliu dhe Platoni - ngritën çështjet e gjeometrisë në natyrë. Duke analizuar shembuj të formave gjeometrike të parashikueshme ose ideale te bimët dhe kafshët, ata u përpoqën të demonstronin rend dhe simetri në natyrë.
Përpjekjet moderne për të studiuar gjeometrinë në natyrë filluan në shekullin e 19-të me përpjekjet e fizikanit belg Joseph Plateau, i cili zhvilloi konceptin e sipërfaqes minimale të një flluskë sapuni. Përpjekjet e para moderne fillimisht u përqendruan në demonstrimin e formave gjeometrike ideale dhe të parashikueshme, dhe më pas iu drejtuan zhvillimit të modeleve që parashikojnë shfaqjen dhe manifestimin e gjeometrisë në natyrë.
Në shekullin e 20-të, matematikani Alan Turing punoi në mekanizmat e morfogjenezës, që shpjegon shfaqjen tek kafshëtmodele të ndryshme, vija, pika. Pak më vonë, biologu Aristide Lindenmeier, së bashku me matematikanin Benoit Mandelbrot, do të përfundojnë punën në fraktale matematikore që përsërisin modelet e rritjes së disa bimëve, përfshirë pemët.
Shkencë
Shkencat moderne (matematika, fizika dhe kimia), me ndihmën e teknologjive dhe modeleve, përpiqen jo vetëm të shpjegojnë, por edhe të parashikojnë modelet gjeometrike që gjenden në natyrë.
Forma dhe ngjyra e shumë organizmave të gjallë, si palloi, kolibri dhe guaskat e detit, janë jo vetëm të bukura, por edhe gjeometrikisht të sakta, gjë që tërheq kureshtjen e shkencëtarëve. Bukuria që ne vëzhgojmë në natyrë mund të shkaktohet natyrshëm, matematikisht.
Modelet natyrore të vëzhguara në matematikë shpjegohen nga teoria e kaosit, e cila punon me spirale dhe fraktale. Modele të tilla u binden ligjeve të fizikës, përveç kësaj, fizika dhe kimia, duke përdorur matematikën abstrakte, parashikojnë format e kristaleve, si natyrore ashtu edhe artificiale.
Biologjia shpjegon gjeometrinë në natyrë me përzgjedhjen natyrore, ku karakteristika të tilla të rregullta si vija, njollat, ngjyrat e ndezura mund të shpjegohen me nevojën për maskim ose dërgim sinjalesh.
Llojet e modeleve
Në natyrë, ka shumë modele të përsëritura që shfaqen në forma të ndryshme gjeometrike. Llojet e rregullsive bazë të gjeometrisë në natyrë, fotot dhe përshkrimet e tyre mund të gjenden më poshtë.
Simetri. Kjo formë gjeometrike është një nga më të zakonshmet në natyrë. Më e zakonshme tek kafshëtsimetria e pasqyrës - fluturat, brumbujt, tigrat, bufat. Gjendet gjithashtu në bimë, si gjethet e panjeve ose lulet e orkideve. Përveç kësaj, gjeometria simetrike në natyrë mund të jetë radiale, me pesë rreze ose gjashtëfish, si floket e borës.
Fraktalet. Në matematikë, këto janë ndërtime vetë të ngjashme që janë të pafundme. Në natyrë, është e pamundur të zbulohet një formë e tillë e pafundme vetë-përsëritëse, prandaj, përafrimet e modeleve fraktal quhen fraktale gjeometrike në natyrë. Një gjeometri e tillë mund të vërehet në natyrë në gjethet e fierit, brokolit, frutave të ananasit.
Spirale. Këto forma janë veçanërisht të zakonshme në mesin e molusqeve dhe kërmijve. Shkencëtarët vëzhgojnë forma spirale në hapësirë, për shembull, galaktikat spirale. Spiralja quhet raporti i artë i Fibonacci.
Meanders. Rastësia e sistemeve dinamike në matematikë manifestohet në natyrë në forma të tilla si gjarpërimet dhe rrjedhat. Gjeometria natyrore merr formën e një vije të thyer ose më mirë të lakuar, siç është rrjedha e lumit.
Valët. Ato shkaktohen nga shqetësimet dhe lëvizjet e ajrit, rrymat e erës, të përhapura si përmes ajrit ashtu edhe përmes ujit. Në natyrë, këto nuk janë vetëm valë deti, por edhe duna të shkretëtirës, të cilat mund të formojnë forma gjeometrike - vija, gjysmëhënës dhe parabola.
Mozaik. Krijuar duke përsëritur të njëjtat elementë në sipërfaqe. Gjeometria e mozaikut në jetën e egër gjendet tek bletët: ato ndërtojnëzgjua me huall mj alti - qeliza përsëritëse.
Formimi i modeleve
Në biologji, formimi i një ngjyre gjeometrike është për shkak të procesit të seleksionimit natyror. Në mesin e shekullit të 20-të, Alan Turing arriti të përshkruajë mekanizmin e shfaqjes së njollave dhe vijave në ngjyrën e kafshëve - ai e quajti atë modeli i reagimit-difuzionit. Disa qeliza të trupit përmbajnë gjene që kontrollohen nga reaksionet kimike. Morfogjeni çon në formimin e zonave të lëkurës me pigment të errët (njolla dhe vija). Nëse morfogjeni është i pranishëm në të gjitha qelizat e lëkurës - fitohet ngjyra e panterës, nëse është e pranishme në mënyrë të pabarabartë - leopardi i zakonshëm me pika.
