Από πού προέρχονται τα μοτίβα λάχανων και νιφάδων χιονιού Romanesco;

Είναι πάντα εκπληκτικό να παρατηρείς την ποικιλία των σχημάτων στη φύση, μεγάλα και μικρά. Μερικές φορές κάνει ακόμη και ερωτήσεις. Αυτή την εβδομάδα επιλέχθηκε η ερώτηση του George Flegel Επιστήμη και μέλλον Μπορεί να απαντήσει. “Από πού προέρχεται αυτό το συγκεκριμένο είδος νιφάδας χιονιού ή λάχανο Romanesco;», μας ρώτησε στη σελίδα μας στο Facebook κατά τη διάρκεια της Τελετής Ερωτήσεων της εβδομάδας.

Όπως οι νιφάδες χιονιού, το λάχανο Romanesco είναι μια ουσία φράκταλ, δηλαδή εμφανίζει παρόμοια σχήματα σε μικρού και μεσαίου μεγέθους παρατηρήσεις. Άρα όσο μεγάλη και αν είναι η μεγέθυνση, τα ίδια σχήματα βρίσκονται. Είμαστε ευγνώμονες στον εξαιρετικό μαθηματικό Benoit Mandelbrot για τη διάδοση αυτού του περίπλοκου και συναρπαστικού κλάδου των μαθηματικών. Το 1975 εξέδωσε ένα βιβλίο.Φράκταλ αντικείμενα “ (Flammarion), στη συνέχεια επανεκδόθηκε. Η λέξη «fractal» επινοήθηκε επίσης για αυτό το έργο.


Περιγραφή σπειροειδούς κατάγματος. χρέος: Science Photo Library μέσω SAKKMESTERKE / SCIENCE PHOTO Libra / AAT / AFP

Νιφάδα χιονιού: Θεμέλιο που σχηματίζεται από ένα εξάπλευρο πρίσμα

Ας θίξουμε τώρα το θέμα της νιφάδας χιονιού με μεγαλύτερη ακρίβεια. Ένα μόριο νερού του τύπου Η2Ω, μπορεί να κρυσταλλώσει. Όταν μετατρέπεται σε πάγο, υιοθετεί ένα εξαγωνικό γεωμετρικό σχήμα, το οποίο παρέχει τη βάση του κρυστάλλου, ένα εξάπλευρο πρίσμα. Για τον σχηματισμό πάγου απαιτούνται ειδικές θερμοκρασίες και υγρασία όπως υποδεικνύεται Επιστήμη και μέλλον Στο προηγούμενο άρθρο.

Επομένως, ο ατμός στην ατμόσφαιρα αρχίζει να κρυσταλλώνεται σε θερμοκρασίες -5 ° C και -40 C. «Η ανάπτυξη ξεκινά συνήθως με μια ακαθαρσία, η οποία απορροφά μερικά μόρια και σχηματίζει έναν πυρήνα για τον κρύσταλλο πάγου»., εξηγεί ο φυσικός Ken Libert στην ιστοσελίδα του Κρύσταλλοι πάγου, Αφιερωμένο στον κρύσταλλο πάγου. Δύο κύριοι παράγοντες επηρεάζουν την ανάπτυξη των κρυστάλλων: η θερμοκρασία και η συγκέντρωση του αέρα με ατμό. Το πρώιμο πρίσμα μεγαλώνει, σχηματίζοντας βελόνες, αστέρια ή δενδρίτες. Καθώς πλησιάζουν τη Γη, αυτοί οι κρύσταλλοι λιώνουν ελαφρά και συσσωρεύονται για να σχηματίσουν τις περίφημες νιφάδες χιονιού.

READ  Μαθηματικά, Φυσικές Επιστήμες, Γλώσσες: Οι περισσότεροι μαθητές που δεν έχουν προ-μάθηση!

Ένας κρύσταλλος πάγου περνά από πολύ διαφορετικά πλαίσια κατά τη διάρκεια της ύπαρξής του: το σχήμα του είναι απρόβλεπτο και πιθανώς μοναδικό. Έχει περίπου 1018 Μόρια νερού. Προσφέρει τον μεγαλύτερο αριθμό δυνατών διευθετήσεων.

χρέος: AFP μέσω PATRICK PLEUL / dpa-Zentralbild / dpa Picture Alliance

Εξωτικό Cho Romanesco

Όσο για το λάχανο Romanesco, η προέλευση αυτής της μορφής φράκταλ είναι άγνωστη στους επιστήμονες μέχρι το 2021, όταν θα δημοσιευθεί στο έγκριτο περιοδικό. Επιστήμη. Σύμφωνα με ερευνητές του CNRS και του Εθνικού Ινστιτούτου Ψηφιακής Επιστήμης και Τεχνολογίας (INRIA), τα μπουμπούκια του λάχανου και του κουνουπιδιού Romanesco εξελίσσονται σε λουλούδια που τελικά μετατρέπονται σε μίσχους υπό την επίδραση ρυθμιζόμενων γονιδίων. Αυτοί οι μίσχοι σχηματίζουν μίσχους με επαναστρώσεις. Σχετικά σταθερό στο κουνουπίδι, ο ρυθμός παραγωγής στελέχους στο λάχανο Romanesco επιταχύνεται και του δίνει το συγκεκριμένο σχήμα. Είναι λοιπόν μια μετάλλαξη που ελέγχει τη μορφολογική (ανάπτυξη) παράμετρο Είναι υπεύθυνο για το φράκταλ σχήμα του λάχανου Romanesco.

“Δεν ξέρουμε πώς να δημιουργήσουμε το σχήμα του λάχανου Romanesco. Η κατανόηση του μηχανισμού ανάπτυξης του κουνουπιδιού οδήγησε στην κατανόηση των αλλαγών που μπορεί να κάνει η Romanesco στο λάχανο.”, Εξηγήθηκε πριν Επιστήμη και μέλλον Christoph Godin, ερευνητής στην Inria και συνεκδότης της έκδοσης.

Koralia Markiadi

" Άπληστος φανατικός φαγητού. Ανυπόφορος ενθουσιώδης twitter. Wannabe επιχειρηματίας. Αφιερωμένος συγγραφέας."

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *

Back to top