Математика в природі

         Часом здається, що наш світ простий і зрозумілий. Насправді це велика загадка Всесвіту, що створила таку досконалу планету. А може, її створив той, хто напевно знає, що робить? Над цим питанням працюють найбільші уми сучасності.Вони щоразу приходять до висновку, що неможливо створити все те, що ми маємо, без Вищого розуму. Яка незвичайна, складна і в той же час проста і безпосередня наша планета Земля! Навколишній світ дивовижний своїми правилами, формами, фарбами.

Закони природи

           Перше, на що можна звернути увагу на нашій величезній і дивовижній планеті, – це осьова симетрія. Вона виявляється у всіх формах навколишнього світу, а також є основним принципом краси, ідеальності та пропорційності. Це не що інше, як математика в природі.

Поняття “симетрія” означає гармонію, правильність. Це властивість навколишньої дійсності, систематизуючи фрагменти і перетворючи їх в одне ціле. Ще в стародавній Греції вперше почали помічати ознаки цього закону. Наприклад, Платон вважав, що краса з’являється виключно внаслідок симетрії і домірності. Насправді, якщо подивитися на предмети пропорційні, правильні і завершені, то наш внутрішній стан буде прекрасним.

Закони математики в живій і неживій природі

Давайте поглянемо на будь-яку істоту, наприклад найдосконаліше – людини. Ми побачимо будова тіла, яке з обох сторін виглядає однаково. Ще можна перераховувати безліч зразків, таких як комахи, тварини, морські мешканці, птиці. Кожен вид має своє забарвлення.

Якщо є який-небудь візерунок або малюнок, він, як відомо, віддзеркалюється щодо центрової лінії. Всі організми створені завдяки правилам світобудови. Такі математичні закономірності простежуються і в неживій природі. Якщо звертати увагу на всі явища, такі як смерч, веселка, рослини, сніжинки, то можна знайти в них багато спільного.  Щодо осі симетрії листок дерева ділиться навпіл, і кожна частина буде відображенням попередньої.

          Ще якщо взяти в якості прикладу смерч, який піднімається вертикально і має вигляд лійки, то його теж можливо умовно розділити на дві абсолютно однакові половинки. Також зустрічається явище симетрії в зміні дня і ночі, пір року. Закони навколишнього світу – це математика в природі, яка має свою досконалу систему. На неї спирається вся концепція створення Всесвіту.

Ми не часто замислюємося над явищами природи. Пішов сніг або дощ, виглянуло сонечко або грянув грім – звичний стан мінливої погоди. Розглянемо різнокольорову веселку, яку зазвичай можна побачити після випадіння опадів. Веселка в небі – дивовижне явище природи, що супроводжується видимим тільки людському оку спектром всіх кольорів. Це трапляється за рахунок проходження променів сонця через хмару. Кожна крапля служить призмою, яка володіє оптичними властивостями. Можна сказати, що будь-яка крапля є маленькою веселкою.

Проходячи через водну перешкоду, промені змінюють свій початковий колір. Всякий потік світла має певну довжину і відтінок. Тому наше око сприймає веселку саме такої різнобарвної. Відзначимо цікавий факт, що це явище може спостерігати виключно тільки людина. Тому що це всього лише ілюзія

Ідеальну відповідність найчастіше можна зустріти у світі тварин. Вони нагороджені такою пропорцією, яка дорівнює кореню від відповідності кількості PHI до одиниці. Це співвідношення діє для усіх тварин на планеті. Мудреці давнини називали це число божественною пропорцією. Її ще можна назвати золотим перетином.

Цьому правилу повністю відповідає гармонійність будови людини. Наприклад, якщо визначити відстань між очима та бровами, то воно буде дорівнювати божественій постійній. Золотий перетин – це приклад того, наскільки важлива математика в природі, законом якої почали слідувати дизайнери, художники, архітектори, творці красивих і досконалих речей. Вони створюють за допомогою божественної постійної свої творіння, які мають збалансованість, гармонію і на них приємно дивитися. Наш розум здатний вважати красивим ті речі, предмети, явища, де є нерівне співвідношення частин. Пропорційністю наш мозок називає саме золотий перетин.

Леонардо да Вінчі вивів правило, згідно з яким квадрат діаметра стовбура дерева дорівнює сумі квадратів діаметрів гілок, узятих на загальній фіксованій висоті.

Пізніші дослідження підтвердили цей факт з однією лише відмінністю – степінь у формулі необов’язково дорівнює 2, а лежить в межах від 1,8 до 2,3.

Традиційно вважалося, що ця закономірність пояснюється тим, що у дерева з такою структурою оптимальний механізм постачання гілок поживними речовинами. Однак в 2010 році американський фізик Крістоф Еллою знайшов більш просте механічне пояснення феномену: якщо розглядати дерево як фрактал, то закон Леонардо мінімізує ймовірність зламу гілок під впливом вітру.

Листя на гілці рослини завжди розташовуються в строгому порядку, на відстані один від одного на певний кут, або проти годинникової стрілки.

Величина кута різна у різних рослин, але її завжди можна описати дробом, де в чисельнику і знаменнику – числа з ряду Фібоначчі.

Наприклад, у бука цей кут дорівнює 1/3, або 120 °, у дуба і абрикоса – 2/5, у груші і тополі – 3/8, у верби і мигдалю – 5/13 і т.д. Таке розташування дозволяє листю найбільш ефективно отримувати вологу і сонячне світло.

“Математика – це мова, якою написана природа”

Г. Галілей

Математика – це інструмент пізнання світу. Вона Во допомагає  зрозуміти світ навколо нас, пізнати його закони.

Жодна наука не може обійтися без математики та її методів,  які дозволяють шляхом суворих логічних міркувань  отримувати надійні висновки.

Коли математика  обєднується з іншими науками, її формули оживають і набувають конкретного змісту.