Ľudstvo sa už mnoho storočí snaží vedecky opísať svet. Každý nový objav vo vede je stále komplikovanejší. Matematika túto úlohu veľmi uľahčuje. V prírode je to veľmi bežné: číselné vzorce na slnečniciach, rýchlosť reprodukcie semien, dokonca aj matematické vzorce, ktoré môžu predpovedať výskyt čiernych dier. Niektorí sú presvedčení, že náš celý vesmír možno opísať pomocou vzorcov. Všetko, čo pozorujeme, má matematické vysvetlenie, to platí aj pre najzložitejšie a neuveriteľné anomálie.
Tu je zoznam 10 vecí v prírode, ktoré súvisia s presnou vedou:
1
Čierne diery
Samotnú existenciu čiernych dier predpovedali matematici. Netušili však, čo to je. Vzorec pre čierne diery bol skutočným matematickým tajomstvom. Preto čierne diery právom zaujímajú miesto v tejto hornej časti. Stephen Hawking v sedemdesiatych rokoch zistil, že vyžarujú žiarenie. Spočiatku existovala teória, že absolútne nič neznesie účinky čiernych dier, ale od roku 2014 ľudia dospeli k záveru, že malé množstvo svetla môže stále uniknúť.
Predpokladá sa, že v strede každej galaxie je čierna diera. V skutočnosti ide o akumuláciu obrovskej hmoty v malom množstve. Napríklad, aby sa naša planéta zmenila na čiernu dieru, musí byť stlačená na veľkosť vlašského orecha. Toto je jeden z najpôsobivejších matematických javov v prírode.
Pre tých, ktorí sa zaujímajú o vesmír, sme na našej stránke most-beauty.ru uverejnili zaujímavý článok o najkrajších a neobvyklých hviezdach vo vesmíre.
2
DNA
DNA je dôležitá pre všetky živé organizmy. Obsahuje väčšinu genetického kódu, ktorý určuje náš rast, vývoj a schopnosť reprodukovať potomstvo. Náš život ovplyvňuje DNA a DNA ovplyvňuje to, ako žijeme. Štruktúra DNA koreluje s číslami vo Fibonacciho sekvencii s veľmi blízkym pomerom.
Fibonacciho sekvencia je matematický model, ktorý opisuje veľa prírodných javov: reprodukciu králikov, štruktúru slimákov, hurikány a oveľa viac. Fibonacci je považovaný za najväčšieho matematika stredovekej Európy.
3
Snehové vločky
Snehové vločky sú úžasným príkladom symetrie v prírode. Každý „lupeň“ snehových vločiek je identický s ostatnými, pokiaľ to samozrejme nebolo poškodené. Zdá sa to celkom jednoduché, ale veda sa už mnoho rokov snaží vysvetliť tento jav. Každá snehová vločka je svojou štruktúrou jedinečná. A vyvstala otázka: Ako môžu byť všetci jedinečné, ale zároveň symetrické? Odpoveď je, že je to nevyhnutná podmienka na zachovanie spojenia medzi „lístkami“. Keby neboli rovnaké, snehová vločka by sa jednoducho rozpadla. Ich jedinečnosť je spôsobená skutočnosťou, že padajú z neba v rôznych podmienkach.
4
Slnečnicové semienka
Aj tu je možné pozorovať spojenie so sekvenciou Fibonacci. Je dosť ťažké vysvetliť tento model slovami. Pointa je, že semená rastú od stredu a tvoria špirály. V roku 1979 vedec Vogel odvodil vzorec, ktorý ukazuje distribúciu semien v slnečnici. Výsledný obrázok sa dá porovnať so sekvenciou Fibonacci.
5
Voštiny
Med je výrobok, ktorý sa nikdy kazí. Aj vnútri egyptských pyramíd sa ešte našiel jedlý med. Včely stavajú voštiny na uchovávanie medu v nich. Tvar plástu je ideálny z hľadiska pevnosti voľného priestoru. Matematici zašli veľmi ďaleko, aby dokázali, že žiadna iná štruktúra by na tento účel nebola optimálnejšia.
6
Eclipse
Zatmenie Slnka nastane, keď je Mesiac v priamke medzi Zemou a Slnkom. Toto je ďalší úžasný príklad matematiky v prírode. Priemer slnka je 1,4 milióna km, na mesiaci 3,5 tisíc km. To je obrovský rozdiel. Slnko je však od nás oveľa väčšie ako Mesiac. To umožňuje Mesiacu dokonale uzavrieť slnko. Pravdepodobne sa to stalo náhodou; prinajmenšom neexistujú žiadne informácie o takýchto modeloch. Podľa vedcov sa Mesiac postupne sťahuje zo zeme. Ak to bude pokračovať, potom už nebudeme môcť pozorovať také farebné zatmenia.
7
Škrupiny slimákov
Existuje pomer nazývaný zlatý pomer. Je založená na Fibonacciho sekvencii a môže byť reprezentovaná ako zlatá špirála. Mnoho lastúr slimákov je priamo úmerných zlatej špirále. Tvar škrupiny zostáva vždy nezmenený, mení sa iba veľkosť.
Mimochodom, máme článok o najkrajších slimákoch na svete. Dôrazne vám odporúčame pozrieť si úžasné fotografie týchto mäkkýšov.
8
Web
Existujú pavúky, ktoré točia okolo webu. Pásový vzor je takmer dokonale symetrický a tvar je blízko dokonalého kruhu. Zdá sa, že pavúky majú vynikajúci pocit vzdialenosti. Stále nie je známe, ako to robia. Dokonca nedokážeme zistiť, prečo to takto tkajú. Možno to robia z dôvodov maximálnej sily. Alebo možno sú to len hlúpi pavúky, ktorí sami nevedia, čo robia. Tak či onak, je to živý príklad matematiky v prírode.
9
Rysy tváre
Dokonca aj znaky ľudskej tváre sú v súlade so zlatým pravítkom pomeru. Štúdie ukazujú, že ľudia, ktorých vlastnosti sú viac spojené so zlatým pomerom, sa zdajú byť pre ostatných atraktívnejší. Matematika bohužiaľ nie je rovnako dobrá pre všetkých.
10
Galaxies
Galaxie. To si možno len ťažko predstaviť. A dokonca sú spojené so zlatým pomerom. V skutočnosti sa používa rovnaký matematický model ako v prípade škrupinových slimákov a hurikánov. Avšak záležitosť nie je obmedzená na jednu Fibonacciho sekvenciu. Zdá sa, že naša galaxia, Mliečna dráha, je symetrická. Ako keby jedna polovica je zrkadlovým obrazom druhej. Preto nás zaujíma: existuje vo vesmíre ďalšia kópia našej slnečnej sústavy?