Doğal geometrik desenler veya desenler, bazen matematiksel modellerle tanımlanabilen veya temsil edilebilen yinelenen şekiller olarak görünür.
Doğadaki ve yaşamdaki geometri, simetri, spiraller veya dalgalar gibi birçok şekil ve biçimde gelir.
Tarih
İlk kez, antik Yunan filozofları ve bilim adamları - Pisagor, Empedokles ve Plato - doğadaki geometri sorularını ele aldı. Bitkilerde ve hayvanlarda öngörülebilir veya ideal geometrik şekillerin örneklerini analiz ederek doğadaki düzen ve simetriyi göstermeye çalıştılar.
Doğadaki geometriyi incelemeye yönelik modern girişimler, 19. yüzyılda sabun köpüğünün minimum yüzeyi kavramını geliştiren Belçikalı fizikçi Joseph Plateau'nun çabalarıyla başladı. İlk modern girişimler önce ideal ve tahmin edilebilir geometrik şekiller göstermeye odaklandı, ardından doğada geometrinin görünümünü ve tezahürünü tahmin eden modellerin geliştirilmesine yöneldi.
20. yüzyılda matematikçi Alan Turing, hayvanlardaki görünümü açıklayan morfogenez mekanizmaları üzerinde çalıştı.çeşitli desenler, çizgiler, noktalar. Kısa bir süre sonra, biyolog Aristide Lindenmeier, matematikçi Benoit Mandelbrot ile birlikte, ağaçlar da dahil olmak üzere bazı bitkilerin büyüme modellerini tekrarlayan matematiksel fraktallar üzerinde çalışmayı tamamlayacak.
Bilim
Modern bilimler (matematik, fizik ve kimya), teknolojiler ve modeller yardımıyla sadece açıklamaya değil, aynı zamanda doğada bulunan geometrik desenleri de tahmin etmeye çalışır.
Tavus kuşu, sinek kuşları ve deniz kabukları gibi birçok canlı organizmanın şekli ve rengi sadece güzel değil, aynı zamanda geometrik olarak da doğru, bu da bilim adamlarının merakını cezbediyor. Doğada gözlemlediğimiz güzellikler doğal olarak, matematiksel olarak ortaya çıkabilir.
Matematikte gözlemlenen doğal modeller, spiraller ve fraktallarla çalışan kaos teorisi ile açıklanır. Bu tür desenler, fizik ve kimyaya ek olarak fizik yasalarına uyar, soyut matematiği kullanarak hem doğal hem de yapay kristallerin şekillerini tahmin eder.
Biyoloji, çizgiler, noktalar, parlak renkler gibi düzenli özelliklerin maskeleme veya sinyal gönderme ihtiyacı ile açıklanabildiği doğal seçilimle doğadaki geometriyi açıklar.
Desen türleri
Doğada, çeşitli geometrik şekillerde görünen birçok yinelenen desen vardır. Doğadaki temel geometri düzenlilik türleri, fotoğraflar ve açıklamaları aşağıda bulunabilir.
Simetri. Bu geometrik şekil doğada en yaygın olanlardan biridir. Hayvanlarda en sıkayna simetrisi - kelebekler, böcekler, kaplanlar, baykuşlar. Akçaağaç yaprakları veya orkide çiçekleri gibi bitkilerde de bulunur. Ayrıca doğadaki simetrik geometri, kar taneleri gibi radyal, beş ışınlı veya altı katlı olabilir.
Fraktallar. Matematikte bunlar sonsuz olan kendine benzer yapılardır. Doğada, böyle sonsuz kendini tekrar eden bir formu tespit etmek imkansızdır, bu nedenle fraktal desenlerin yaklaşımlarına doğada geometrik fraktallar denir. Bu geometri doğada eğrelti otu yapraklarında, brokolide, ananas meyvesinde gözlemlenebilir.
Spiraller. Bu formlar özellikle yumuşakçalar ve salyangozlar arasında yaygındır. Bilim adamları, uzaydaki sarmal şekilleri, örneğin sarmal gökadaları gözlemler. Spiral, Fibonacci'nin altın oranı olarak adlandırılır.
Meanders. Matematikteki dinamik sistemlerin rastgeleliği, doğada menderesler ve akışlar gibi biçimlerde kendini gösterir. Doğal geometri, nehir akışı gibi kırık veya oldukça eğri bir çizgi şeklini alır.
Dalgalar. Bunlar, hem hava hem de su yoluyla yayılan havanın hareketlerinden, rüzgar akımlarından kaynaklanır. Doğada bunlar sadece deniz dalgaları değil, aynı zamanda geometrik şekiller oluşturabilen çöl kumullarıdır - çizgiler, hilaller ve paraboller.
Mozaik. Aynı elementlerin yüzeyde tekrarlanmasıyla oluşturulmuştur. Yaban hayatında mozaik geometrisi arılarda bulunur: inşa ederlerpetek kovanı - yinelenen hücreler.
Desenlerin oluşumu
Biyolojide, geometrik bir rengin oluşumu, doğal seçilim sürecinden kaynaklanır. 20. yüzyılın ortalarında, Alan Turing, hayvanların rengindeki lekelerin ve şeritlerin ortaya çıkma mekanizmasını tanımlamayı başardı - buna reaksiyon-difüzyon modeli adını verdi. Vücudun belirli hücreleri, kimyasal reaksiyonlarla kontrol edilen genleri içerir. Morfojen, koyu pigmentli (lekeler ve çizgiler) cilt bölgelerinin oluşumuna yol açar. Morfojen tüm cilt hücrelerinde mevcutsa - düzensiz bir şekilde mevcutsa panterin rengi elde edilir - olağan benekli leopar.
