Jeśli nie żyjesz pod podłużną sferoidą, prawdopodobnie słyszałeś o najnowszym odkryciu kształtów: scutoidzie . Zespół hiszpańskich biologów z Uniwersytetu w Sewilli stworzył model skutoidu, aby określić, w jaki sposób komórki nabłonkowe zbierają się razem, tworząc bariery skóry, narządów i naczyń krwionośnych.
Naukowcy po prostu wykorzystali matematykę, aby postawić hipotezę o kształcie w przyrodzie - kształcie niezbędnym do budowy organizmów wielokomórkowych. Kiedy stało się jasne, że kształt był nowy w geometrii, nazwali go od tarczy, części klatki piersiowej chrząszcza, która niejasno przypomina nowo ochrzczony tarczownik.
Na przykładzie scutoida możemy wiele wyczuć na temat odkrywania nowych kształtów: skąd pochodzą i dlaczego ich szukamy.
Najbardziej podstawową formą odkrywania kształtów jest po prostu oglądanie ich w świecie przyrody. Na przykład sześciokąt (sześciokątny wielokąt) występuje we wszystkim, od baniek mydlanych i plastrów miodu po chmury Saturna . Pisarz Phillip Ball, o którym pisał w artykule Nautilusa „ Why Nature Prefers Hexagons ”, wyjaśnia, w jaki sposób jest to geometrycznie idealny kształt dla wielu funkcji. Jako taki, sześciokąt wyłonił się z interakcji fizycznych i ewolucji biologicznej. Po prostu przyszli ludzie i nazwali to.
Inne kształty są mniej powszechne w naturze, ale łatwo wyłaniają się z geometrii - lub nawet niedoinformowanej wyobraźni. Na przykład kąty proste są rzadkie w świecie przyrody. Spacer po bezdrożach nie dostarczy Ci kwadratów i prostokątów. Rzeczywiście, badania wskazują, że zamiast tego możemy preferować naturalne krzywe od prostych . Mimo to nadal konstruujemy kostki i używamy ich do przerobienia świata.
Istnieje jednak rozdźwięk między rodzajami kształtów, które można konceptualizować, a tymi, które można znaleźć lub odtworzyć w naturze. Na przykład idealne kręgi nie istnieją w naszym materialnym królestwie. Z czysto matematycznego punktu widzenia możemy łatwo skonstruować zbiór punktów na płaszczyźnie, które są jednakowo oddalone od danego punktu. Ale w rzeczywistości nawet najbardziej precyzyjnie wykonane okręgi i kule nie osiągają matematycznej doskonałości. Nawet kwarcowe wirniki żyroskopowe zbudowane dla sondy grawitacyjnej B NASA są wciąż mniej niż trzy dziesięciomilionowe cala od doskonałości .
Wydaje się jednak, że scutoid faktycznie istnieje. Być może nie jesteśmy w stanie tego zobaczyć , ale naukowcy stworzyli model matematyczny jako rozwiązanie problemu biologicznego. W związku z tym, jeśli nauka pewnego dnia porzuci tarczę na rzecz innego rozwiązania, sam kształt będzie nadal istniał geometrycznie.
Tak więc, aby odświeżyć, można odkrywać kształty, dostrzegając je w naturze, wnioskując o ich istnieniu w przyrodzie lub poprzez ćwiczenie z czystej matematyki. W dzisiejszych czasach jest to rzadkie, ale łowcy kształtów czasami odkrywają nowy typ pięciokąta lub nawet nową klasę litych kształtów .
Więc jak najbardziej, idź tam i zobacz, co możesz znaleźć - chociaż pamiętaj, że mamy już w naszych plikach sporo kształtów matematycznych . Trapezo-rombowy dwunastościan jest już zajęta - i Clickhole ma forsa na Triquandle .
Teraz to niemożliwe
Złudzenia optyczne, takie jak trójkąt Penrose'a, wykorzystują te same wizualne tendencje, które sprawiają, że pisanie wstecz jest tak łatwym błędem we wczesnej szkole. A p i a q są wyraźnie różne na papierze, ale jeśli zinterpretujemy je jako obrazy 3D, to są to po prostu dwa widoki tego samego obiektu. Trójkąt Penrose'a nie może tak naprawdę istnieć w przestrzeni trójwymiarowej, ale postrzegamy go jako obiekt 3D, a ta pomieszana figura nadal ma kształt trójkąta. Mimo to, jak udowodnili Lionel i Roger Penrose, można je odkrywać i nazywać - nawet jeśli Oscar Reutersvärd stworzył je wiele lat wcześniej.
