Математици откриха тайната геометрия на живота
Учените откриха формите, които самата природа избира.
Учени от Будапещенския софтуерен университет откриха нов тип математическа фигура. Тя може да се окаже ключът към разбирането на метода, по който математическите понятия се демонстрират в природата. Фигурата или формата, наречена „ меки кафези “ или „ z-клетки “, се разграничава от обичайните геометрични форми по извитите си ръбове и неналичието на остри ъгли. Откритията, показани в arXiv, демонстрират по какъв начин тези форми могат да се свързват в дву- и триизмерното пространство без познатите в класическата математика ъгли и ръбове.
В продължение на епохи математиците са изучавали фигури с ясно изразени линии и точки, като са изследвали способността им да се свързват безпределно. Природата обаче, както демонстрира новото изобретение, избира по-меки и гладки форми.
„ Един от главните проблеми на геометрията е да запълни пространството с опростени структури “,
се споделя в проучването.
Традиционните решения, като триъгълници, квадрати и шестоъгълници в равнината, както и кубове и други многостени в триизмерното пространство, се основават благодарение на остри ъгли и плоски повърхности. В природата обаче най-често се срещат форми с извити ръбове и неравни повърхности. А това повдига въпроса за връзката сред теоретичните и естествените форми.
Учените споделят, че са съумели да решат този проблем, като са разкрили „ безконечен клас полиедрични запълвания “. Те могат математически да се преобразуват в меки форми. Както и да основават меки версии на клетките, които нормално се свързват с точкови решетки както в двете, по този начин и в трите измерения.
„ Тези форми се срещат освен в изкуството, само че и в биологията “,
отбелязва водещият създател на проучването Габор Домокош.
Така да вземем за пример при проучване на напречните сечения на мускулна тъкан могат да се видят кафези единствено с два остри ъгъла. Това ги което прави неповторим образец за сходно запълване.
Изследването демонстрира също по какъв начин черупките на мекотелите съставляват натурален образец за тази форма. Известно е, че черупките се образуват от голям брой камери, чийто напредък следва контролиран образец. Когато черупките са измерени в трите измерения благодарение на компютърен томограф, изследователският екип не открива ъгли. Но двуизмерният аспект на черупката наподобява напълно друго. Това изобретение демонстрира по какъв начин природата надвишава настоящето ни схващане за геометрия и открива нови благоприятни условия за проучване на формите в естествения свят.
