Կանոնավոր բազմանիստեր բնության մեջ

Ինչ կպատահի, եթե կար միայն մեկ տեսակ վիճակում, ինչպես, օրինակ, մի ձեւ, որպես ուղղանկյան մեջ աշխարհում. Որոշ բաներ չեն փոխվել բոլոր դռների, բեռների Կցանքներ, ֆուտբոլի դաշտերը, նրանք բոլորն էլ նայում է նույնը: Բայց այն, ինչ մասին doorknobs. Նրանք պետք է մի քիչ տարօրինակ. Մեքենան անիվի. Դա կլինի անարդյունավետ: Եւ ֆուտբոլ: Դժվար է նույնիսկ պատկերացնել: Բարեբախտաբար, աշխարհը լի է տարբեր ձեւերով: Կան կանոնավոր բազմանիստեր բնության մեջ: Այո, եւ շատ են:

Թե ինչ է Պոլիգոն.

Գործիչ էր մի Պոլիգոն, պահանջում է որոշակի պայմաններ: Նախ, պետք է լինի շատ կողմեր եւ անկյունները: Բացի այդ, դա պետք է լինի փակ ձեւ: Հերթական Պոլիգոն մի գործիչ բոլոր հավասար կողմերի եւ անկյունների. Համապատասխանաբար, որ սխալ են, կարող է մի փոքր աղավաղված է:

Տեսակները կանոնավոր polygons

Որն է այն նվազագույն թվով կողմերից կարող է ունենալ կանոնավոր Պոլիգոն. Մեկ տող կարող է լինել շատ կուսակցություններ: Կողմերը նաեւ չի կարող բավարարել, եւ ձեւավորել փակ կաղապար: A երեք կուսակցությունները կարող, որպես եռանկյունու. Եվ քանի որ մենք խոսում կանոնավոր պոլիգոն, որտեղ բոլոր կողմերը եւ անկյունները հավասար են, մենք հղում անելով հավասարակողմ եռանկյան:

Եթե դուք ավելացնել եւս մեկ կողմը, դուք ստանում եք մի հրապարակ: Կարող է մի ուղղանկյունի, որտեղ կողմերը հավասար չեն, պետք է կանոնավոր Պոլիգոն. Ոչ, այս ցուցանիշը կկոչվի ուղղանկյունի. Եթե դուք ավելացնել հինգերորդ կողմը, դուք ստանում եք Պենտագոն. Համապատասխանաբար, կա մի վեցանկյուն, heptagon, octagons, եւ այլն գովազդային Infinitum:

տարրական երկրաչափություն

Բազմանկյուններն են տարբեր տեսակի բաց, փակ եւ ինքնուրույն հատվող. Որ տարրական երկրաչափություն Պոլիգոն գործիչ է հարթ, որը սահմանափակված է վերջավոր շղթայի ուղիղ հատվածներով ձեւավորել փակ Պոլիգոն կամ Եզրագծային. Այս սեգմենտներն են նրա ծայրերը կամ կողմերը, եւ կետեր, որտեղ երկու եզրերը կհանդիպեն, - vertices եւ անկյուններում: Ներքին մասն է Պոլիգոն երբեմն կոչվում է նրա մարմինը:

Բազմանիստեր է բնության եւ մարդու կյանքի

Մինչ pentagonal նախշերով հորդել շատ կենդանի ձեւերի, հանքային աշխարհը նախընտրում է կրկնակի, եռակի, քառապատիկ եւ վեց անգամ սիմետրիա. The վեցանկյուն է խիտ ձեւը, որը ապահովում է առավելագույն կառուցվածքային կատարումը: Դա շատ տարածված է դաշտում մոլեկուլների եւ բյուրեղների, որի pentagonal ձեւը գրեթե երբեք տեղի են ունենում: Steroids, խոլեստերինի, բենզոլ, C եւ D վիտամինները, ասպիրին, շաքար, գրաֆիտ, - առկայությունն sixfold սիմետրիա: Որտեղ է բնության կան կանոնավոր բազմանիստեր. Առավել հայտնի hexagonal ճարտարապետություն ստեղծված մեղուները, wasps եւ Հորնիթս.

Վեց ջրի մոլեկուլները ձեւավորել առանցքը յուրաքանչյուր ձյան բյուրեղյա. Այնպես որ, պարզվում է, որ snowflake: Արտահայտություններով թռչել աչքի ձեւ սերտորեն փաթեթավորվում hexagonal դասաւորութեան պատճառով. Որոնք են որոշ այլ կանոնավոր բազմանիստեր բնույթ. Այս ջրային բյուրեղները, եւ ադամանդի, բազալտե սյուներ, epithelial բջիջների աչքի, որոշ բուսական բջիջներում, եւ այլն. Այսպիսով, բազմանիստեր, ըստ բնության, այնպես էլ քաջալերել եւ անկենդան, առկա են մի մարդու կյանքի մի մեծ քանակով եւ բազմազանությամբ:

Թե ինչ է պատճառը, որ հայտնի է hexagons.

Snowflakes, օրգանական մոլեկուլների, որձաքար բյուրեղները եւ columnar բազալտն են hexagons. Պատճառն այն է, որ սա իրենց բնորոշ սիմետրիա: Առավել վառ օրինակ է բջջային, մի hexagonal կառույց, որը նվազեցնում է նվազագույն տարածական փաստի առջեւ,, քանի որ ամբողջ մակերեւույթը սպառվում շատ արդյունավետ: Թե ինչու բաժանել նույնական բջիջների. Մեղուներ ստեղծել է բնության կանոնավոր polyhedrons որպեսզի դրանք օգտագործել իր սեփական կարիքների, այդ թվում, պահման մեղր եւ ձու - Հատակի երեսարկման: Թե ինչու բնությունը նախընտրում hexagons. The պատասխանն այս հարցին կարող է տալ տարրական մաթեմատիկա:

• Վախճանը. Վերցրեք 428 հավասարակողմ եռանկյունիներից կողմերի մոտ 7.35 մմ: Դրանց ընդհանուր երկարությունը 3 մմ * 7.35 * 428/2 = 47.2 սմ.
• Ուղղանկյուններ. Վերցրեք 428 հրապարակներ մի կողմում մոտ 4.84 մմ, ընդհանուր երկարությունը կազմում է 4 մ * 4.84 * 428/2 = 41.4 սմ.
• Hexagons. Վերջապես, վերցնել 428 hexagons կողմերի 3 մմ, ընդհանուր երկարությունը 6 * 3 մմ * 428/2 = 38.5 սմ.

Որ ակնհայտ է հաղթելու hexagons. Հենց այս ձեւը օգնում է նվազագույնի հասցնել առավելագույն տարածք եւ թույլ է տալիս մի փոքր տարածք է տեղադրել, քանի որ շատ կտոր, ինչպես նաեւ հնարավոր է. Բջջային, որի մեղուները չեն պահում իրենց սաթի նեկտար, շատ marvels ճշգրիտ ճարտարագիտության, զանգված պրիզմատիկ բջիջների հետ կատարյալ hexagonal խաչաձեւ բաժնում: Մոմ պատերը, որոնք պատրաստված են հանդիպել, շատ հստակ հաստությունը, բջիջները նրբորեն հակված է կանխել կորուստը մածուցիկ մեղր, եւ ամբողջ կառուցվածքը միավորվել է համապատասխան մագնիսական դաշտի երկրի վրա. Զարմանալի է, իսկ մեղուները աշխատում են համակարգման:

Թե ինչու hexagons. Սա պարզ երկրաչափություն

Եթե դուք ուզում եք հավաքվում են միասին նույն չափը եւ ձեւը խցում, այնպես, որ նրանք լրացնում են ամբողջ ինքնաթիռը, ապա դա կարող է աշխատել միայն երեք կանոնավոր ձեւավորում (դիտել բոլոր կողմերի հետ եւ, միեւնույն տեսանկյունից): հավասարակողմ վախճանը, հրապարակներ եւ hexagons. Այդ hexagonal բջիջների պահանջում ամենափոքր ընդհանուր երկարությունը պատին, համեմատած եռանկյունիների կամ հրապարակներից նույն տարածքում:

Հետեւաբար ընտրությունը մեղուների hexagons իմաստ: XVIII դարում գիտնական Չարլզ Դարվինը ասել է, որ hexagonal cell "բացարձակապես կատարյալ փրկելու աշխատանքի եւ մեղրամոմ.» Նա հավատում էր, որ բնական ընտրությունը օժտված բնազդները մեղրամոմով է ստեղծել այդ բջիջները, որոնք ունեցել են առավելությունը ապահովել ավելի քիչ էներգիա եւ ժամանակ, քան ստեղծել այլ ձեւեր:

Օրինակներ polyhedra բնության

Բարդ աչքերը որոշ միջատներ են փաթեթավորվում են hexagonal, ջրով կը հեղեղեմ երկիրը յուրաքանչյուր կողմը տեսապակի միացված է երկար բարակ retinal խցում: Այն կառույցները, որոնք ձեւավորվում են կլաստերների կենսաբանական բջիջների հաճախ պետք ձեւավորում վերահսկվում են նույն կանոններով, ինչպես նաեւ փուչիկները օճառի լուծում. The միկրոսկոպիկ կառուցվածքը եզրային աչքերով - մեկը լավագույն օրինակներից. Յուրաքանչյուր երեսակ պարունակում է մի կլաստերի չորս թեթեւ զգայուն բջիջների, որոնք ունեն նույն ձեւավորել որպես կլաստերի չորս սովորական փուչիկները.

Թե ինչ որոշում է կանոնները օճառ ֆիլմերի եւ փուչիկները ձեւը. Բնություն նույնիսկ ավելի մտահոգված տնտեսության, քան մեղուները. Օճառի փուչիկների եւ ֆիլմեր պատրաստված է ջրից (հետ: Բացի օճառով) եւ մակերեւութային լարվածությունը ոչ ոքի է հեղուկ մակերեսի այնպես տալ մի փոքր տարածք, որքան հնարավոր է. Դա է պատճառը, որ կաթիլները են գնդաձեւ (ավելի կամ պակաս), երբ նրանք ընկնում է: ոլորտն ունի ավելի փոքր մակերես, քան որեւէ այլ ձեւով նույն ծավալով: Ին տաքարյուն թողնում ջրի կաթիլներից, որոնք կազմված են փոքր beads նույն պատճառով:

Այս մոդելը բացատրում է լարվածության մակերեսային պղպջակների rafts եւ փրփուրներին. Փրփուր կանդրադառնա մի կառույց, որը ունի ամենացածր ընդհանուր մակերեսի լարվածությունը, որը կապահովի ամենափոքր տարածքը պատին. Չնայած նրան, որ երկրաչափությունը օճառային ֆիլմերի թելադրված փոխգործակցության մեխանիկական ուժերի, դա չի ասել, մեզ, թե ինչ է լինելու ձեւ փրփուր: Տիպիկ փրփուր ներառում է բազմանիստ բջջային ձեւավորում եւ չափերի. Եթե դուք նայեք ուշադիր, հերթական բազմանիստեր բնույթ - ոչ այնքան ճիշտ. Նրանց եզրեր հազվադեպ են կատարելապես ուղիղ.

ճիշտ փուչիկները

Ենթադրենք, որ դուք կարող եք կատարել է «կատարյալ» փրփուր, որը բոլոր փուչիկները են նույն չափը: Թե ինչ է կատարյալ ձեւը խցում, որը կազմում է ընդհանուր պղպջակների պատի տարածքը, ինչպես փոքր, ինչպես հնարավոր է. Սա արդեն քննարկվել է երկար տարիներ, եւ երկար ժամանակ համարվում էր, որ իդեալական ձեւը բջջի մի 14 երկկողմանի բազմանիստը Բելառուսի հետ հրապարակում կամ hexagonal կողմերի համար:

ավելի տնտեսող, չնայած ավելի քիչ հրամայել կառուցվածքը, որը բաղկացած է մի կրկնվող խումբ ութ տարբեր ձեւերի խցում հայտնաբերվել է 1993 թ. Այս ավելի բարդ է մոդելը, որը օգտագործվում է որպես ոգեշնչման համար նախագծման փրփուր լողի մարզադաշտում ընթացքում օլիմպիական խաղերի 2008 թ. Պեկինում:

Կանոնները ձեւավորման բջիջների փրփուրի նաեւ վերահսկել մի քանի նախշերով նկատվող կենդանի բջիջների. Ոչ միայն անբաժանելի Ինքնաթիռ աչքի ցույց է տալիս, որ նույն վեցանկյուն փաթեթավորումը արտահայտություններով, որ հարթ Bubble. Թեթեւ զգայուն բջիջները ներսում յուրաքանչյուր առանձին ոսպնյակներ, որը նույնպես կապված է խմբի, որը նայում նման օճառ փուչիկները.

Համաշխարհային բազմանիստեր բնության մեջ

Որ բջիջները շատ տարբեր տեսակի օրգանիզմների, բույսերի մինչեւ առնետի թաղանթների պարունակում են այնպիսի միկրոսկոպիկ կառույցներ: Ոչ ոք չգիտի, թե ինչ են անում, բայց նրանք այնքան տարածված է, որ դա արդար է ենթադրել, որ նրանք ունեն որոշակի օգտակար դեր: Թերեւս նրանք մեկուսացված են իրարից կենսաքիմիական գործընթացի, խուսափելով խաչաձեւ միջամտությունը:

Կամ դա կարող է լինել պարզապես արդյունավետ միջոց է ստեղծել մեծ աշխատանքային ինքնաթիռը, քանի որ շատ կենսաքիմիական գործընթացներ տեղի են ունենում մեմբրանի մակերեսին, որտեղ enzymes եւ այլ ակտիվ մոլեկուլները կարող է ներառել: Ինչ էլ որ գործառույթը polyhedra բնույթ, չեն անհանգստացնել ստեղծել բարդ գենետիկական ցուցումներ, քանի որ ֆիզիկայի օրենքները պետք է դա անել ձեզ համար.

Որոշ թիթեռնիկները ունեն կշեռքներ Winged պարունակող պատշաճ լաբիրինթոս ամուր նյութից, որը կոչվում է chitin: Ենթարկվածությունը թեթեւ ալիքների rebounding սովորական միջակայքերը եւ այլ կառույցների վրա թեւի մակերեսին, հանգեցնում է այն բանին, որ որոշ ալիքի երկարության (այսինքն, ոմանք գունավոր) անհետանում են, իսկ մյուսները փոխլրացնող: Այսպիսով, բազմանկյուն կառույց ապահովում է հիանալի գործիք արտադրության կենդանիների գույներով.

Անել, ձեռք ցանց ծանր հանքային, որոշ օրգանիզմների ըստ երեւույթին ձեւավորել ձեւավորել է փափուկ ճկուն մեմբրանի, եւ ապա բյուրեղացավ ամուր նյութական ներսում մեկը interpenetrating ցանցերում: Բջիջ կառուցվածքը միկրոսկոպիկ ալիքների ներսում սնամեջ գամասեղներ chitin անսովոր ծովային ճիճուներ հայտնի է որպես ծովի մկնիկը, նորադարձների այս նմուշները Բնական voloskopodobnye օպտիկական մանրաթել, որը կարող է առաջնորդել լույսը փոխվում է այն կարմիր, կապտություն կանաչ կախված լուսավորման ուղղությամբ: Այս գույնի փոփոխությունը կարող է օգտագործվել, որպեսզի զսպելու գիշատիչների.

բնությունը գիտի լավագույն

Ֆլորան եւ ֆաունան հորդել օրինակներում polyhedra բնույթով, քանի որ անշունչ աշխարհում ժայռերի եւ հանքային. Զուտ էվոլյուցիոն տեսանկյունից, որ hexagonal կառուցվածքը հանդիսանում է առաջատարը էներգետիկ օպտիմալացման. Բացի այդ, ակնհայտ առավելությունների (տիեզերական խնայողական), բազմանիստ grids ապահովել մեծ թվով դեմքերի, դրանով իսկ ավելացնելով մի շարք հարեւանների, որոնք շահավետորեն ազդում է ամբողջ կառուցվածքը: Վերջնական արդյունքը այն է, որ այդ տեղեկատվությունը տարածվել է ավելի արագ: Թե ինչու, ճիշտ եւ սխալ hexagonal աստղը ձեւավորված բազմանիստեր է բնության տեղի է ունենում, այնքան հաճախ. Հավանաբար, այնքան անհրաժեշտ. Բնություն ավելի լավ գիտի, նա գիտի, թե ավելի լավ է.