Порой кажется, что наш мир прост и понятен. На самом деле это великая загадка Вселенной, сотворившей такую совершенную планету. Уже на протяжении многих веков человечество старается описать мир научным методом. Каждое новое открытие в науке дается все сложнее и сложнее. Математика во многом облегчает эту задачу.
Она очень часто встречается в природе: числовые закономерности в подсолнухах, коэффициент размножения семян, существуют даже математические формулы, которые способны предугадывать возникновение черных дыр.
Некоторые убеждены, что вся наша Вселенная может быть описана формулами. Все, что мы наблюдаем, обладает математическим объяснением, это касается даже самых сложных и невероятных аномалий.
Первое, на что можно обратить внимание на нашей огромной и удивительной планете, — это осевая симметрия. Она обнаруживается во всех формах окружающего мира, а также является основным принципом красоты, идеальности и пропорциональности. Это не что иное, как математика в природе.
Понятие «симметрия» означает гармонию, правильность. Это свойство окружающей действительности, систематизирующее фрагменты и превращающее их в единое целое. Ещё в древней Греции начали впервые замечать признаки этого закона. Например, Платон считал, что красота появляется исключительно вследствие симметрии и соразмерности. В действительности, если посмотреть на предметы пропорциональные, правильные и завершённые, то наше внутреннее состояние будет прекрасным.
Черные дыры
Само существование черных дыр было предсказано математиками.
Однако они не представляли, что это такое. Формула, описывающая черные дыры, была настоящей математической загадкой. Поэтому черные дыры по праву занимают место в этом топе. Стивен Хокинг в 1970-х годах узнал, что они излучают радиацию. Изначально была теория, что абсолютно ничто не может противостоять воздействию черных дыр, однако с 2014 года люди пришли к выводу, что небольшое количество света все-таки способно вырваться наружу.
Предполагают, что в центре каждой галактики есть черная дыра. По сути, это скопление огромной массы в небольшом объеме. Например, чтобы наша планета превратилась в черную дыру, ее необходимо сжать до размеров грецкого ореха. Это одно из самых впечатляющих математических явлений в природе.
ДНК
ДНК важно для всех живых организмов. В ней содержится большая часть генетического кода, которая определяет наш рост, развитие и возможность воспроизводить потомство. Наша жизнь влияет на ДНК, а ДНК влияет на то, как мы живем. Структура ДНК соотносится с числами в последовательности Фибоначчи с очень близким соотношением.
Последовательность Фибоначчи представляет собой математическую модель, которая описывает многие явления в природе: размножение кроликов, строение раковины улиток, ураганы и многое другое. Фибоначчи считают величайшим математиком средневековой Европы.
Снежинки
Снежинки — удивительный пример симметрии в природе.
Каждый «лепесток» снежинки идентичен другим, если, конечно, она не была повреждена. Это кажется довольно простым, однако наука долгие годы билась над объяснением этого явления. Каждая снежинка уникальна по своей структуре. И возникал вопрос: как они все могут быть уникальными, но при этом симметричными?
Ответ заключается в том, что это необходимое условие для того чтобы связь между «лепестками» сохранялась. Если бы они не были одинаковыми, то снежинка попросту распалась бы. Их уникальность же связана с тем, что они падают с неба в разных условиях.
Семена подсолнуха
Здесь снова можно наблюдать связь с последовательностью Фибоначчи. Довольно сложно объяснить данную модель на словах. Суть заключается в том, что семена растут из центра и образуют спирали. В 1979 году ученый Вогель вывел формулу, которая демонстрирует распределение семян у подсолнуха. Полученную картину возможно сопоставить с последовательностью Фибоначчи.
Пчелиные соты
Мед — продукт, который никогда не портится. Даже внутри египетских пирамид был найден еще съедобный мед. Пчелы строят соты для хранения в них меда. Форма сот идеальна по соотношению прочности к свободному пространству. Математики очень далеко зашли, чтобы доказать, что ни одна друга структура не была бы более оптимальной для этой цели.
Затмение
Солнечное затмение происходит, когда Луна оказывается на прямой линии между Землей и Солнцем. Это еще один удивительный пример математики в природе. Диаметр Солнца равен 1,4 млн км, у Луны он составляет 3,5 тыс. км. Это огромная разница.
Однако Солнце находится от нас на гораздо большем расстоянии, чем Луна. Это позволяет Луне идеально закрыть собой Солнце. Вероятно, так вышло случайно; по крайней мере, нет информации о подобных закономерностях. Согласно данным ученых Луна постепенно отдаляется от Земли. Если так будет продолжаться, то таких красочных затмений мы больше наблюдать не сможем.
Раковины улиток
Существует соотношение, называемое золотым сечением. Основано оно на последовательности Фибоначчи и может быть представлено в виде золотой спирали. Многие раковины улиток прямо пропорциональны золотой спирали. Форма раковины всегда остается неизменной, меняется лишь ее размер.
Паутина
Есть пауки, которые прядут круглую паутину. Узор паутины практически идеально симметричен, а форма близка к совершенному кругу. Похоже, что у пауков имеется превосходное чувство расстояния.
Пока неизвестно, как они это делают. Мы даже неспособны выяснить, почему они плетут ее именно таким образом. Возможно, они делают это из соображений максимальной прочности. Или, может, они сами не знают, что делают. Так или иначе, это яркий пример математики в природе.
Черты лица человека
Идеальную соразмерность чаще всего можно встретить в мире животных. Они награждены такой пропорцией, которая равна корню от соответствия числа PHI к единице. Это соотношение является связующим фактом всех животных на планете. Великие умы древности называли это число божественной пропорцией. Ее еще можно назвать золотым сечением.
Даже черты человеческого лица отвечают правилу золотого сечения. Исследования показывают, что люди, чьи черты больше связаны с золотым сечением, кажутся более привлекательными остальных.
Например, если определить расстояние между глазами и бровями, то оно будет равно божественной постоянной.
Золотое сечение — это пример того, сколь важна математика в природе, закону которой начали следовать дизайнеры, художники, архитекторы, создатели красивых и совершенных вещей. Они создают с помощью божественной постоянной свои творения, которые имеют сбалансированность, гармонию и на них приятно смотреть. Наш ум способен считать красивым те вещи, предметы, явления, где есть неравное соотношение частей. Пропорциональностью наш мозг называет именно золотое сечение.
Галактики
Галактики. Это нечто сложное для представления. И даже они связаны с золотым сечением. По сути используется та же математическая модель, что и в случаях с раковинами улиток и ураганами. Однако одной последовательностью Фибоначчи дело не ограничивается.
Наша галактика, Млечный путь, судя по всему, симметрична. Будто одна половина является зеркальным отражением другой. Это заставляет задуматься: не существует ли во Вселенной еще одной копии нашей Солнечной системы?
Что общего в математике и природе?
На этот вопрос вы найдете ответ в нашей статье. А если копнуть глубже, то нужно сказать, что с помощью изучения окружающего мира человек познает самого себя. Без Высшего разума, породившего все живое, не могло бы ничего быть. Природа находится исключительно в гармонии, в строгой последовательности своих законов. А возможно ли все это без разума?
Приведем высказывание ученого, философа, математика и физика Анри Пуанкаре, который, как никто другой, сможет дать ответ на вопрос о том, действительно ли математика в природе является основополагающей.
Некоторым материалистам могут не понравиться такие рассуждения, но навряд ли они смогли бы их опровергнуть. Пуанкаре говорит, что гармония, которую человеческий разум хочет открыть в природе, не может существовать вне его. Объективная реальность, которая присутствует в умах хотя бы нескольких индивидов, может быть доступна всему человечеству. Связь, которая собирает воедино мыслительную деятельность, и называется гармонией мира. В последнее время на пути к такому процессу есть колоссальные продвижения, но они очень малы. Эти звенья, связывающие Вселенную и индивида, должны быть ценны любым человеческим умом, который чувствителен к этим процессам.
Понравилась статья? Поделитесь с друзьями!
При копировании материала ссылка на сайт sauap.org обязательна
Ссылки: https://most-beauty.ru/nature/10-yavlenij-v-prirode-svyazannye-s-matematikoj.html, http://fb.ru/article/268949/matematika-v-prirode-primeryi
Главное фото: https://pbs.twimg.com/media/DoRfXfFWsAA7XDG.jpg
