JotD / QotD Ελληνική Λίστα Ανεκδότων (JotD)


Θέμα: Πως τα βιολογικά σχήματα μπορούν να προκύψουν με τη χρήση μαθηματικών τύπων



(nil): Έβελυν (Jokes-Robot(@)ceid.upatras.gr)
Ημερομηνία: Κυρ 01 Ιούν 2003 - 02:42:06 EEST

Μια απλή εξίσωση που μπορεί να δημιουργήσει τεράστια ποικιλία φυσικών
σχημάτων και μορφών, υποστηρίζει ότι έχει ανακαλύψει ένας Βέλγος
βιολόγος. Η Superformula, όπως την αποκαλεί ο δημιουργός της, Johan
Gielis, παράγει όλα τα σχήματα (όπως αστέρια, σπείρες, πέταλα) από απλά
τρίγωνα και πεντάγωνα. "Όταν βρήκα τον τύπο, όλα αυτά τα καταπληκτικά
σχήματα ξεδιπλώθηκαν μονομιάς μπροστά στην οθόνη του υπολογιστή μου",
λέει ο Gielis, του πανεπιστήμιο του Nijmegen, στην Ολλανδία. "Φαινόταν
πολύ καλό για να είναι αληθινό. Ξόδεψα δύο χρόνια σκεπτόμενος - τι είναι
αυτό που κάνω λάθος; - και - γιατί κανένας άλλος δεν το είχε ανακαλύψει
πριν; -", έλεγε μιλώντας σε μαθηματικούς για την ανακάλυψή του. Η
Superformula αποτελεί μια τροποποιημένη εκδοχή της εξίσωσης για έναν
κύκλο. Αλλάζοντας έναν όρο στον τύπο μεταβάλλονται οι αναλογίες του
σχήματος, δημιουργώντας έναν στρογγυλό κύκλο, μια μακριά και
μεμβρανοειδής έλλειψη. Αλλάζοντας έναν άλλο όρο οι άξονες συμμετρίας
μετατοπίζονται από έναν κύκλο σε τρίγωνο, σε τετράγωνο, σε πεντάγωνο κ.ο.κ.

Μεταβάλλοντας τόσο την συμμετρία όσο και τις αναλογίες δημιουργούνται
σχήματα με οποιονδήποτε αριθμό πλευρών, κανονικά ή ακανόνιστα. Μπορεί
επίσης να δημιουργηθούν τρισδιάστατες δομές και μη βιολογικές μορφές
όπως οι νιφάδες του χιονιού και οι κρύσταλλοι. "Πρόκειται για έναν νέο
τρόπο περιγραφής της φύσης", λέει Gielis. Για πολλούς αιώνες, οι
επιστήμονες είχαν επιδιώξει να εκφράσουν τα διάφορα φυσικά σχήματα -
όπως η σπείρα ενός κέρατου προβάτου ή η διακλάδωση ενός δέντρου, ή η
κηρήθρα μιας μέλισσας - με μαθηματικούς όρους. "Η περιγραφή της μορφής
και του σχήματος είναι ένα από τα πιό δύσκολα προβλήματα στη βιολογία",
λέει ο βοτανολόγος Karl Niklas του πανεπιστημίου του Cornell στην Νέα
Υόρκη. Οι ερευνητές έχουν προσπαθήσει με πολλούς τρόπους να περιγράψουν
τα φύλλα και τα κοχύλια, παραδείγματος χάριν, αλλά δεν τα έχουν
καταφέρει. "Η Superformula ίσως να παρέχει ένα ενιαίο και απλό πλαίσιο
για την ανάλυση και την σύγκριση των διαφόρων βιολογικών σχημάτων,
πιστεύει ο Niklas.

"Πρόκειται για μία συναρπαστική εξέλιξη", λέει ο Niklas. Ο Gielis έχει
κατοχυρώσει την ανακάλυψή του με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας και αναπτύσσει
λογισμικό υπολογιστών που βασίζεται σε αυτήν. Χρησιμοποιώντας έναν τύπο
για να δημιουργήσεις σχήματα, τα προγράμματα γραφικών απεικονίσεων θα
γίνουν αποδοτικότερα. Επίσης θα είναι χρήσιμο στην αναγνώριση προτύπων.
Αυτό που είναι λιγότερο σαφές είναι εάν η φύση χρησιμοποιεί τον τύπο για
να παραγάγει τις διαφορετικές μορφές. "Δεν είμαι πεπεισμένος ότι αυτό
είναι σημαντικό, αλλά θα μπορούσε και να ισχύει στην περίπτωση του
τρόπου με τον οποίο μεγαλώνουν οι οργανισμοί", λέει ο μαθηματικός Ian
Stewart του πανεπιστημίου Warwick, UK. Άλλες, πιό περίπλοκες εξισώσεις
μπορούν να παράγουν παρόμοια ποικιλομορφία σχημάτων, λέει ο Stewart.
Θεωρεί ότι το Superformula είναι πιθανότερο να αποτελεί ένα χρήσιμο
πρακτικό εργαλείο παρά μία αντίληψη σχετικά με το πως φτιάχνεται η ζωή.
Ο Gielis αναγνωρίζει ότι ο τύπος περιγράφει το τελικό προϊόν της φύσης,
κι όχι τη διαδικασία με την οποία δημιουργήθηκε αυτό, αλλά ελπίζει ότι ο
χρόνος θα αποδείξει την εμβρίθεια της Superformula. "Η περιγραφή
προηγείται πάντα των ιδεών για την πραγματική σύνδεση μεταξύ των
μαθηματικών και φύσης", λέει. Η εν λόγω εργασία δημοσιεύεται στην
επιστημονική επιθεώρηση American Journal of Botany, 90, 333 - 338, (2003).

--
Η Έβελυν (Jokes-Robot(@)ceid.upatras.gr) γράφει :
-Το τσιγάρο είναι αργός θάνατος.
-Και ποιος βιάζεται;
________________________________________________________________________
          Joke of the Day ... Ελληνική Λίστα Ανεκδότων
             https://anekdota.duckdns.org
        ___ Η JotD βγαίνει σε Ελληνικά και Greeklish ___
________________________________________________________________________

Γραφτείτε και εσείς στην Ελληνική Λίστα ανεκδότων (JotD) και στείλτε τα ανέκδοτά σας!!!

Επιστροφή στον κεντρικό κατάλογο αυτού του αρχείου