Corak atau corak geometri semula jadi muncul sebagai bentuk berulang yang kadangkala boleh diterangkan atau diwakili oleh model matematik.
Geometri dalam alam semula jadi dan kehidupan terdapat dalam pelbagai bentuk dan bentuk, seperti simetri, lingkaran atau gelombang.
Sejarah
Buat pertama kalinya, ahli falsafah dan saintis Yunani purba - Pythagoras, Empedocles dan Plato - mengemukakan persoalan tentang geometri dalam alam semula jadi. Dengan menganalisis contoh bentuk geometri yang boleh diramal atau ideal dalam tumbuhan dan haiwan, mereka cuba menunjukkan susunan dan simetri dalam alam semula jadi.
Percubaan moden untuk mengkaji geometri dalam alam semula jadi bermula pada abad ke-19 dengan usaha ahli fizik Belgium Joseph Plateau, yang membangunkan konsep permukaan minimum gelembung sabun. Percubaan moden pertama mula-mula tertumpu pada menunjukkan bentuk geometri yang ideal dan boleh diramal, dan kemudian beralih kepada pembangunan model yang meramalkan rupa dan manifestasi geometri dalam alam semula jadi.
Pada abad ke-20, ahli matematik Alan Turing mengusahakan mekanisme morfogenesis, yang menerangkan penampilan haiwanpelbagai corak, jalur, bintik. Tidak lama kemudian, ahli biologi Aristide Lindenmeier, bersama ahli matematik Benoit Mandelbrot, akan menyelesaikan kerja pada fraktal matematik yang mengulangi corak pertumbuhan beberapa tumbuhan, termasuk pokok.
Sains
Sains moden (matematik, fizik dan kimia), dengan bantuan teknologi dan model, cuba bukan sahaja untuk menerangkan, tetapi juga untuk meramalkan corak geometri yang terdapat di alam semula jadi.
Bentuk dan warna banyak organisma hidup, seperti burung merak, burung kolibri dan cengkerang laut, bukan sahaja cantik, tetapi juga betul dari segi geometri, yang menarik rasa ingin tahu para saintis. Keindahan yang kita amati di alam semula jadi boleh disebabkan secara semula jadi, secara matematik.
Corak semula jadi yang diperhatikan dalam matematik dijelaskan oleh teori huru-hara, yang berfungsi dengan lingkaran dan fraktal. Corak sedemikian mematuhi undang-undang fizik, di samping itu, fizik dan kimia, menggunakan matematik abstrak, meramalkan bentuk hablur, semula jadi dan tiruan.
Biologi menerangkan geometri dalam alam semula jadi melalui pemilihan semula jadi, di mana ciri-ciri tetap seperti jalur, bintik-bintik, warna terang boleh dijelaskan dengan keperluan untuk menutup atau menghantar isyarat.
Jenis corak
Secara semula jadi, terdapat banyak corak berulang yang muncul dalam pelbagai bentuk geometri. Jenis keteraturan asas geometri dalam alam semula jadi, foto dan penerangannya boleh didapati di bawah.
Simetri. Bentuk geometri ini adalah salah satu yang paling biasa dalam alam semula jadi. Paling biasa pada haiwansimetri cermin - rama-rama, kumbang, harimau, burung hantu. Ia juga terdapat dalam tumbuhan, seperti daun maple atau bunga orkid. Selain itu, geometri simetri dalam alam semula jadi boleh berbentuk jejari, lima sinar atau enam kali ganda, seperti kepingan salji.
Fraktal. Dalam matematik, ini adalah binaan serupa diri yang tidak terhingga. Secara semula jadi, adalah mustahil untuk mengesan bentuk berulang sendiri yang tidak berkesudahan, oleh itu, anggaran corak fraktal dipanggil fraktal geometri secara semula jadi. Geometri sedemikian boleh diperhatikan dalam alam semula jadi dalam daun pakis, brokoli, buah nanas.
Spirals. Bentuk ini sangat biasa di kalangan moluska dan siput. Para saintis memerhatikan bentuk lingkaran di angkasa, contohnya, galaksi lingkaran. Lingkaran dipanggil nisbah emas Fibonacci.
Meanders. Rawak sistem dinamik dalam matematik menunjukkan dirinya dalam alam semula jadi dalam bentuk seperti meanders dan flows. Geometri semula jadi berbentuk garis putus atau lebih tepat melengkung, seperti aliran sungai.
Gelombang. Mereka disebabkan oleh gangguan dan pergerakan udara, arus angin, tersebar baik melalui udara dan melalui air. Secara semula jadi, ini bukan sahaja ombak laut, tetapi juga bukit pasir gurun, yang boleh membentuk bentuk geometri - garisan, bulan sabit dan parabola.
Mozek. Dicipta dengan mengulangi elemen yang sama pada permukaan. Geometri mozek dalam hidupan liar terdapat pada lebah: mereka membinasarang sarang lebah - sel berulang.
Pembentukan corak
Dalam biologi, pembentukan warna geometri adalah disebabkan oleh proses pemilihan semula jadi. Kembali pada pertengahan abad ke-20, Alan Turing berjaya menerangkan mekanisme untuk penampilan bintik-bintik dan jalur dalam warna haiwan - dia memanggilnya model reaksi-penyebaran. Sel-sel tertentu badan mengandungi gen yang dikawal oleh tindak balas kimia. Morfogen membawa kepada pembentukan kawasan kulit dengan pigmen gelap (bintik dan jalur). Jika morfogen terdapat dalam semua sel kulit - warna harimau kumbang diperolehi, jika ia hadir tidak sekata - harimau bintang berbintik biasa.
