Natuurlike geometriese patrone of patrone verskyn as herhalende vorms wat soms deur wiskundige modelle beskryf of voorgestel kan word.
Meetkunde in die natuur en lewe kom in baie vorms en vorms voor, soos simmetrie, spirale of golwe.
Geskiedenis
Vir die eerste keer het antieke Griekse filosowe en wetenskaplikes – Pythagoras, Empedocles en Plato – vrae oor meetkunde in die natuur opgeneem. Deur voorbeelde van voorspelbare of ideale meetkundige vorms in plante en diere te ontleed, het hulle probeer om orde en simmetrie in die natuur te demonstreer.
Moderne pogings om meetkunde in die natuur te bestudeer, het in die 19de eeu begin met die pogings van die Belgiese fisikus Joseph Plateau, wat die konsep van die minimum oppervlak van 'n seepbel ontwikkel het. Die eerste moderne pogings het eers gekonsentreer op die demonstrasie van ideale en voorspelbare geometriese vorms, en toe oorgeskakel na die ontwikkeling van modelle wat die voorkoms en manifestasie van meetkunde in die natuur voorspel.
In die 20ste eeu het wiskundige Alan Turing aan die meganismes van morfogenese gewerk, wat die voorkoms in diere verduidelikverskeie patrone, strepe, kolle. 'n Bietjie later sal die bioloog Aristide Lindenmeier, saam met die wiskundige Benoit Mandelbrot, werk voltooi oor wiskundige fraktale wat die groeipatrone van sommige plante, insluitend bome, herhaal het.
Wetenskap
Moderne wetenskappe (wiskunde, fisika en chemie), met die hulp van tegnologieë en modelle, probeer om nie net te verduidelik nie, maar ook om die meetkundige patrone wat in die natuur voorkom, te voorspel.
Die vorm en kleur van baie lewende organismes, soos pou, kolibries en seeskulpe, is nie net pragtig nie, maar ook meetkundig korrek, wat die nuuskierigheid van wetenskaplikes lok. Die skoonheid wat ons in die natuur waarneem, kan natuurlik, wiskundig veroorsaak word.
Die waargenome natuurlike patrone in wiskunde word verduidelik deur chaosteorie, wat met spirale en fraktale werk. Sulke patrone gehoorsaam die wette van fisika, boonop, fisika en chemie, met behulp van abstrakte wiskunde, voorspel die vorms van kristalle, beide natuurlik en kunsmatig.
Biologie verduidelik die geometrie in die natuur deur natuurlike seleksie, waar gereelde kenmerke soos strepe, kolle, helder kleure verklaar kan word deur die behoefte aan maskering of die stuur van seine.
tipes patrone
In die natuur is daar baie herhalende patrone wat in verskillende geometriese vorms voorkom. Tipes basiese reëlmatighede van meetkunde in die natuur, foto's en hul beskrywings kan hieronder gevind word.
Simmetrie. Hierdie geometriese vorm is een van die mees algemene in die natuur. Mees algemeen by dierespieëlsimmetrie - skoenlappers, kewers, tiere, uile. Dit word ook in plante aangetref, soos esdoornblare of orgideeblomme. Daarbenewens kan simmetriese geometrie in die natuur radiaal, vyfstraal of sesvoudig wees, soos sneeuvlokkies.
Fraktale. In wiskunde is dit self-soortgelyke konstruksies wat oneindig is. In die natuur is dit onmoontlik om so 'n eindelose self-herhalende vorm op te spoor, daarom word benaderings van fraktale patrone in die natuur geometriese fraktale genoem. Sulke meetkunde kan in die natuur in varingblare, broccoli, pynappelvrugte waargeneem word.
Spirale. Hierdie vorms is veral algemeen onder weekdiere en slakke. Wetenskaplikes neem spiraalvorms in die ruimte waar, byvoorbeeld spiraalsterrestelsels. Die spiraal word die goue verhouding van Fibonacci genoem.
Meanders. Die willekeurigheid van dinamiese sisteme in wiskunde manifesteer in die natuur in vorme soos kronkels en vloei. Natuurlike meetkunde neem die vorm aan van 'n gebroke of eerder geboë lyn, soos 'n riviervloei.
Golwe. Hulle word veroorsaak deur steurings en bewegings van lug, windstrome, versprei beide deur lug en deur water. In die natuur is dit nie net seegolwe nie, maar ook woestynduine, wat meetkundige vorms kan vorm – lyne, halfmaantjies en parabole.
Mosaic. Geskep deur dieselfde elemente op die oppervlak te herhaal. Mosaïek meetkunde in wild word gevind in bye: hulle boukorf heuningkoeke - herhalende selle.
Vorming van patrone
In biologie is die vorming van 'n geometriese kleur te wyte aan die proses van natuurlike seleksie. Terug in die middel van die 20ste eeu het Alan Turing daarin geslaag om die meganisme vir die voorkoms van kolle en strepe in die kleur van diere te beskryf – hy het dit die reaksie-diffusie-model genoem. Sekere selle van die liggaam bevat gene wat deur chemiese reaksies beheer word. Morfogeen lei tot die vorming van velareas met donker pigment (kolle en strepe). As die morfogeen in alle velselle teenwoordig is - die kleur van die panter word verkry, as dit oneweredig teenwoordig is - die gewone gevlekte luiperd.
