Все мы знаем, что мир вокруг нас объясняется научными методами, но сложность состоит в том, чтобы сделать те открытия, которые наука может объяснить. Но открытие математики значительно облегчило нам задачу. Мы можем видеть математику в природе повсюду вокруг нас. Например, числовые закономерности в растениях и ландшафтах, даже формулы использовались для предсказания математических аномалий, таких как черные дыры.
Это означает, что математика – это не просто предмет в колледже или университете, который не будет иметь значения для студентов после окончания учебы. Но вместо этого, как утверждают некоторые примеры эссе о математике в природе, математика — это наука, из которой состоит наш мир. Кроме того, в этих эссе утверждается, что все, что мы наблюдаем, имеет математическое объяснение, даже самые красивые и сложные вещи.
Ниже приведены некоторые примеры вещей, описывающих природу с помощью математики, но это не единственные. Есть и много других.
Соты
Пчелы известны как медовые продукты, но они также владеют геометрией. Уже много лет человечество поражают чудесные шестиугольные фигуры сот. Шестиугольник — это форма, которую пчелы создают инстинктивно, но чтобы воссоздать эту форму, людям понадобится помощь линейки и циркуля. Соты — отличный пример симметрии на обоях. Здесь узоры повторяются, пока не покроют всю плоскость. Например, кафельный пол или мозаика.
Математики полагают, что пчелы выбирают эту форму для строительства, потому что это наиболее эффективная форма для получения максимального количества меда с минимальным использованием воска. Другие формы, например круги, не могут идеально сочетаться друг с другом и имеют промежутки между ячейками. Хотя некоторые также думают, что пчелы создают эти фигуры случайно, и отказываются верить, что они являются вдохновителями. Но в любом случае это удивительный пример математических закономерностей и симметрии в природе.
морская звезда
Морские звезды или морские звезды — это тип морских существ, известных как иглокожие. Другими иглокожими являются хрупкие звезды, песчаные доллары, морские огурцы и т. д. Эти существа обладают двусторонней симметрией, то есть их стороны одинаковы, образуя зеркальное отражение.
Морские звезды — беспозвоночные, у которых часто более пяти рукавов, образующих пентарадиальную симметрию. Однако считается, что их предки обладали двусторонней симметрией, и у морских звезд есть некоторые остатки этой структуры тела.
Снежинки
Снежинки — еще один пример симметрии, созданной природой. Они демонстрируют шестикратную радиальную симметрию с одинаковыми сложными узорами на каждой стороне или плече. Ученым уже трудно понять, почему симметрия существует у животных и растений, поэтому тот факт, что она возникает у безжизненных объектов, приводит их в ярость.
Они образуются потому, что молекулы воды естественным образом упорядочиваются при затвердевании, поэтому, когда молекулы воды кристаллизуются, они образуют слабую водородную связь, и эти связи выравниваются друг с другом, чтобы уменьшить силы отталкивания и максимизировать силы притяжения. Именно это заставляет их принимать шестиугольную форму.
Другое пространство
Математические формы и симметрия, кажется, существуют на нашей планете, но их можно увидеть и в космическом пространстве. В последнее время ученые стали более уверены в том, что в галактике есть два основных рукава: Персей и Щит-Центавр, которые представляют собой идеальное зеркальное отражение. Другой пример симметрии в другом пространстве — Солнце и Луна. Солнце имеет диаметр 1,4 миллиона километров, а Луна — 3474 километра. Ширина Солнца почти в четыреста раз больше ширины Луны, но солнечное затмение все же может произойти из-за симметрии соотношения. Благодаря этой симметрии Солнце и Луна выглядят одинаково, если смотреть с Земли. Это явление, и многие подобные ему явления до сих пор неизвестны.
Наутилус Шелл
Эта раковина имеет спиральную оболочку с множеством маленьких щупалец вокруг рта. Наутилус демонстрирует числа Фибоначчи, а раковина наутилуса растет по спирали Фибоначчи. Это происходит потому, что скорлупа растёт наружу, пытаясь сохранить правильную форму.
Пропорции тела других животных или людей меняются с ростом, но наутилус сохраняет одну и ту же форму на протяжении всей своей жизни. Хотя каждая раковина наутилуса не обязательно является формой Фибоначчи, все они имеют форму логарифмической спирали.
Вывод: до сих пор вашими первыми мыслями о математике могли быть числа, компьютеры и книги. Но теперь, когда вы знаете, что математика присутствует и в природе вокруг нас, вы начнете замечать математические формы во всем. Математика формирует строительные блоки нашего мира природы, и если вы обратите на нее больше внимания, вы будете поражены всеми замечательными математическими вещами в мире природы.
