10 vynikajících příkladů symetrie v přírodě

Po staletí zůstala symetrie předmětem, který fascinuje filozofy, astronomové, matematiky, umělce, architekty a fyziky. Starověcí Řekové byli úplně posedlí - a dokonce i dnes jsme obvykle konfrontováni se symetrií ve všem, od rozložení nábytku po řezání vlasů..

Mějte na paměti: jakmile si to uvědomíte, pravděpodobně zažijete neodolatelnou touhu hledat symetrii ve všem, co vidíte..

Viz také vydání - Psychedelické obrazy vytvořené vědou, fraktální vzory na povrchu země

(Celkem 10 fotografií)

Post sponsor: Program pro stahování hudby VKontakte: Nová verze programu "Catch in contact" umožňuje snadné a rychlé stahování hudby a videa vyslaných uživateli ze stránek nejznámějších sociálních sítí vkontakte.ru.

1. Brokolice romanesco

Možná vidíte v obchodě brokolici romanesco, myslíte si, že je to další vzorek geneticky modifikovaného produktu. Ale ve skutečnosti je to další příklad fraktální symetrie přírody. Každá brokolicová květenství má logaritmický spirálový vzor. Romanesco vypadá jako brokolice, ale v chuti a struktuře je to jako karfiol. Je bohatý na karotenoidy, stejně jako vitamíny C a K, což je nejen krásné, ale i zdravé jídlo..

2. Honeycomb

Po tisíce let lidé byli překvapeni dokonalým šestiúhelníkovým tvarem voštiny a ptali se, jak mohou včely instinktivně vytvořit podobu, kterou se lidé mohou reprodukovat pouze kompasem a vládcem. Jak a proč jsou včely dychtivé vytvářet šestiúhelníky? Matematici se domnívají, že je to ideální forma, která jim umožňuje ukládat maximální množství medu s použitím minimálního množství vosku. V každém případě je vše přírodním produktem a to je zatraceně působivé..

3. Slunečnice

Slunečnice se mohou pochlubit radiální symetrií a zajímavým typem symetrie, známého jako sekvence Fibonacci. Fibonacci sekvence: 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144 atd. (každé číslo je určeno součtem dvou předchozích čísel). Pokud bychom nebyli v spěchu a počítali počet semen v slunečnicové, pak bychom zjistili, že počet spirál roste podle principů sekvence Fibonacci. Existuje mnoho rostlin v přírodě (včetně brokolice romanesco), okvětní lístky, semena a listy, které odpovídají této sekvenci, proto je tak těžké najít jetel se čtyřmi listy..

Ale proč se slunečnice a jiné rostliny řídí pravidly matematiky? Stejně jako šestiúhelníky v úlu je to všechno otázka účinnosti..

4. Nautilus shell

Kromě rostlin, některé zvířata, jako je Nautilus, splňují sekvenci Fibonacci. Plášť Nautilus je zkroucený do "spirály Fibonacci". Skořápka se snaží zachovat stejný poměrný tvar, který jí umožňuje zachovat v celém životě (na rozdíl od lidí, kteří mění životnost v poměru). Ne všechny Nautiluses mají plášť postavený podle pravidel Fibonacci, ale všichni odpovídají logaritmické spirále..

Než budete závisti měkkýši-matematici, nezapomeňte, že to neudělali účelně, právě tato forma je pro ně nejracionálnější..

5. Zvířata

Většina zvířat má dvoustrannou symetrii, což znamená, že lze rozdělit na dvě stejné poloviny. I lidé mají obojstrannou symetrii a někteří vědci věří, že lidská symetrie je nejdůležitějším faktorem, který ovlivňuje vnímání naší krásy. Jinými slovy, pokud máte jednostranný obličej, zůstává naděje, že je to kompenzováno jinými dobrými vlastnostmi..

Některé dosáhnou plné symetrie ve snaze přilákat partnera, jako je páv. Darwin byl tímto ptákem pozitivně podrážděn a napsal v dopise, že "pohled na peří v ocasu páv, kdykoli se na to podívám, mi způsobuje nemoc!" Ke Darwinovi vypadal ocas obtížný a neměl evoluční smysl, protože se nezachoval s jeho teorií "přežití nejschopnějších". Byl zuřivý, dokud nepřijel teorii sexuální selekce, která tvrdí, že zvířata rozvíjejí určité funkce, aby zvýšily své šance na páření. Pávy mají tedy různá zařízení, která přitahují partnery.

6. Web

Existuje asi 5 000 typů pavouků, které vytvářejí téměř dokonalou kruhovou strukturu s radiálními podpěrnými vlákny téměř stejné vzdálenosti a spirálovou tkaninou pro lov kořisti. Vědci si nejsou jisti, proč pavouci milují geometrii tolik, protože testy ukázaly, že kulatá síť nepřináší potravu lépe než síť nepravidelného tvaru. Vědci předpokládají, že radiální symetrie rovnoměrně rozděluje sílu nárazu, když oběť narazí na síť, což má za následek menší počet přestávek..

7. Kruhy oříznutí

Dej dvěma podvodníkům prkno, sekačky a záchranu temnoty a uvidíte, že lidé také vytvářejí symetrické tvary. Vzhledem k tomu, že kruhy v obilí se vyznačují složitostí designu a neuvěřitelnou symetrií, dokonce i poté, co tvůrci kruhů rozpoznali a prokázali své dovednosti, mnoho lidí stále věří, že vesmírní cizinci.

Vzhledem k tomu, že kruhy jsou složitější, jejich umělý původ je stále jasnější. Je nelogické předpokládat, že cizinci zpřísní svá sdělení tím, že nebudeme schopni dešifrovat ani první..

Bez ohledu na to, jak se objevují, jsou kruhy v obilí pěkné, hlavně proto, že jejich geometrie je působivá..

8. Sněhové vločky

Dokonce i drobné útvary, jako jsou sněhové vločky, se řídí zákony symetrie, protože většina sněhových vloček má hexaedrální symetrii. To je způsobeno zejména tím, jak se molekuly vody vyrovnají, když tuhnou (krystalizují). Molekuly vody získávají pevný stav, vytvářejí slabé vodíkové vazby, jsou zarovnány v uspořádaném uspořádání, které vyrovnává síly přitažlivosti a odpuzování a vytváří tvar šestiúhelníkové sněhové vločky. Ale zároveň je každá sněhová vločka symetrická, ale ani jedna sněhová vločka není podobná jiné. Je to proto, že při pádu z nebe každá sněhová vločka zažívá jedinečné atmosférické podmínky, které způsobují, že se její krystaly určitým způsobem usadí..

9. Mléčná dráha Galaxie

Jak jsme již viděli, symetrie a matematické modely existují téměř všude, ale tyto zákony přírody se omezují na naši planetu? Zjevně ne. Nedávno se otevřela nová část na okraji mléčné galaxie a astronomové věří, že galaxie je téměř dokonalým zrcadlovým obrazem..

10. Symetrie Slunce-Měsíce

Pokud se domníváme, že Slunce má průměr 1,4 milionu km a Měsíc - 3474 km, zdá se téměř nemožné, aby Měsíc mohl blokovat sluneční světlo a poskytovat nám asi pět slunečních zatmění každé dva roky. Jak to funguje? Shodou okolností, spolu se skutečností, že šířka slunce je asi 400 krát větší než měsíc, je slunce také 400 krát daleko. Symetrie zajišťuje, že slunce a měsíc mají stejnou velikost při pohledu ze země, a proto měsíc může zavřít slunce. Samozřejmě, vzdálenost od Země k Slunci se může zvětšit, takže občas vidíme kruhové a neúplné zatmění. Každé dva roky však existuje přesné zarovnání a stane se svědkem vzrušujících událostí, známých jako úplné zatmění Slunce. Astronomové nevědí, jak často se tato symetrie vyskytuje mezi jinými planety, ale myslí si, že je to docela vzácný jev. Neměli bychom však předpokládat, že jsme zvláštní, protože to je vše jen náhoda. Například každý měsíc se Měsíc pohybuje asi 4 cm od Země, což znamená, že před miliardami let každé zatmění slunce bude úplné zatmění. Pokud vše probíhá takto, úplné zatmění nakonec zmizí a to bude doprovázeno zmizením prstencových zatmění. Ukazuje se, že jsme prostě na správném místě ve správný čas, abychom viděli tento jev..