Wenn Sie nicht unter einem länglichen Sphäroid gelebt haben, haben Sie wahrscheinlich von der neuesten Entdeckung in Form gehört: dem Scutoid . Ein Team spanischer Biologen von der Universität Sevilla modellierte das Scutoid, um festzustellen, wie sich Epithelzellen zusammenballen, um die Barrieren von Haut, Organen und Blutgefäßen zu bilden.
Die Forscher verwendeten einfach die Mathematik, um eine Form in der Natur zu hypothetisieren - eine Form, die für die Konstruktion mehrzelliger Organismen notwendig ist. Als klar wurde, dass die Form neu in der Geometrie war, benannten sie sie nach dem Scutellum, dem Teil des Brustkorbs eines Käfers, der dem neu getauften Scutoid vage ähnelt.
Am Beispiel des Scutoid können wir viel über die Entdeckung neuer Formen erzählen: woher sie kommen und warum wir sie zunächst suchen.
Die grundlegendste Form der Formerkennung besteht darin, sie einfach in der Natur zu betrachten. Das Sechseck (ein sechsseitiges Polygon) kommt beispielsweise in allen Bereichen vor, von Seifenblasen und Waben bis zu den Wolken des Saturn . Wie der Schriftsteller Phillip Ball im Nautilus-Artikel " Warum die Natur Sechsecke bevorzugt " untersuchte, erklärt er, wie es sich um eine geometrisch ideale Form für eine Reihe von Funktionen handelt. Als solches entstand das Sechseck aus physikalischen Wechselwirkungen und der biologischen Evolution. Die Menschen kamen einfach und nannten es.
Andere Formen sind in der Natur weniger verbreitet, entstehen jedoch leicht aus der Geometrie - oder sogar aus der uninformierten Vorstellungskraft. Rechte Winkel sind beispielsweise in der Natur selten. Ein Spaziergang durch die Wildnis wird Ihnen keine Quadrate und Rechtecke präsentieren. Untersuchungen haben ergeben, dass wir möglicherweise fest verdrahtet sind, um natürliche Kurven gegenüber geraden Linien zu bevorzugen . Trotzdem konstruieren wir Würfel und verwenden sie, um die Welt neu zu gestalten.
Es gibt jedoch eine Trennung zwischen den Arten von Formen, die konzeptualisiert werden können, und denen, die in der Natur gefunden oder reproduziert werden können. Perfekte Kreise gibt es zum Beispiel in unserem materiellen Bereich nicht. Aus rein mathematischer Sicht können wir leicht eine Reihe von Punkten in einer Ebene konstruieren, die von einem bestimmten Punkt gleich weit entfernt sind. Aber in Wirklichkeit bleiben selbst die feinsten Kreise und Kugeln hinter der mathematischen Perfektion zurück. Sogar die gyroskopischen Quarzrotoren, die für die Schwerkraftsonde B der NASA gebaut wurden, sind immer noch weniger als drei Zehnmillionstel Zoll von der Perfektion entfernt .
Das Scutoid scheint jedoch tatsächlich zu existieren. Wir können es vielleicht nicht sehen , aber Wissenschaftler haben es mathematisch als Lösung für ein biologisches Problem modelliert. Sollte die Wissenschaft eines Tages das Scutoid zugunsten einer anderen Lösung aufgeben, bleibt die Form selbst geometrisch bestehen.
Um sich zu erfrischen, kann man Formen entdecken, indem man sie in der Natur entdeckt, auf ihre Existenz in der Natur schließt oder durch eine Übung in reiner Mathematik. Es ist heutzutage selten, aber Formjäger tauchen gelegentlich eine neue Art von Fünfeck oder sogar eine neue Klasse von festen Formen auf .
Gehen Sie also auf jeden Fall raus und sehen Sie, was Sie finden können - bitte beachten Sie jedoch, dass wir bereits einige mathematische Formen gespeichert haben. Das trapezo-rhombische Dodekaeder ist bereits aufgenommen - und Clickhole hat Dibs auf dem Triquandle .
Das ist unmöglich
Optische Täuschungen wie das Penrose-Dreieck nutzen dieselben visuellen Tendenzen aus, die Rückwärtsbuchstaben in der frühen Grundschule zu einem so einfachen Fehler machen. A p und a q unterscheiden sich auf dem Papier deutlich, aber wenn wir sie als 3D-Bilder interpretieren, handelt es sich einfach um zwei Ansichten desselben Objekts. Das Penrose-Dreieck kann im 3D-Raum nicht wirklich existieren, aber wir nehmen es als 3D-Objekt wahr und diese verwirrende Figur hat immer noch die Form eines Dreiecks. Doch als Lionel und Roger Penrose bewiesen, Sie können solche Objekte entdecken und benennen - auch wenn Oscar Reutersvärd es Jahre zuvor erstellt haben .
