Patrons en la naturalea
Els patrons en la naturalea són formes clarament regulars trobades en un mig natural. Estos patrons es poden visualisar en diferents contexts i inclús poden ser a voltes modelacions matemàticament. En este àmbit són estudiades les simetrias, els arbreés, els espiralés, els meandres, les ones, la bromera, les teselaciones, les fractures i les ralles.[1] La concepció moderna dels patrons visibles s'ha anat desenrollant gradualment a través del temps.
Introducció
[editar | editar còdic]Varen ser els filòsofs grecs els primers en estudiar estos patrons, encapçalats per Platón, Pitágoras i Empédocles intentant trobar un orde en la naturalea.
En el XIX el físic belga Joseph Plateau va examinar películes de sabó que ho varen dur a establir el concepte de superfície minimal. El biòlec i artiste Alemà Ernst Haeckel va pintar una gran varietat d'organismes marins en la finalitat d'emfatisar la seua simetria. El biòlec escocés D'Arcy Thompson va ser el primer en estudiar patrons de creiximent en plantes i animals, demostrant que simples equacions poden explicar el creiximent en espiral. En el XX el matemàtic britànic Alan Turing va conseguir establir mecanismes de morfogénesis que donen orige a patrons de taques i ralles. El biòlec hongarés Aristid Lindenmayer i el matemàtic franc-nortamericà Benoît Mandelbrot varen mostrar com les matemàtiques dels fractalés poden generar els patrons de creiximent de les plantes.
Les matemàtiques, la física i la química poden explicar els patrons de la naturalea a diferents nivells. Els patrons dels sers vius són explicats per processos biològics de selecció natural i selecció sexual. En l'estudi de la formació de patrons s'utilisen models computacionals per a simular una gran cantitat de patrons.
Història
[editar | editar còdic]
Els filòsofs de l'Antiga Grècia varen intentar demostrar un orde en la naturalea. Platón (c. 427-347 a. C.), veent només els seus treballs en la matèria, va assegurar l'existència dels universals. Ell considerava els patrons com a part de les formes ideals (εἶδος) de les quals els objectes físics només són còpies imperfectes. Per eixemple, una flor pot tindre una forma molt circular, pero mai serà un perfecte círcul matemàtic. Pitágoras va explicar els patrons en la naturalea com les harmonia musicals que sorgixen dels números, que de fet eren considerats per ell com els constitutententes de l'existència. Empedocles va alcançar a donar una explicació prematura de l'evolució de Darwin per a les estructures dels organismes.
En 1202, Leonardo Fibonacci va introduir en la seua obra Liber Abaci la famosa Successió de Fibonacci. Fibonacci va donar un eixemple imaginari sobre el creiximent teòric d'una població de conills. D'Arcy Wentworth Thompson va publicar en 1917 el seu famós llibre On Growth and Form que va fer que en el temps es facen bàsics els conceptes de filotaxis i la relació matemàtica entre la successió de Fibonacci i el creiximent en espiral de les plantes. Ell va demostrar que simples equacions poden descriure aparentment el complex creiximent dels banyes animals i closques marines.
El físic belga Joseph Plateau (1801–1883) va plantejar el problema matemàtic, que ara du el seu nom, de trobar la superfície minimal d'un contorn donat. Per a trobar la solució va estudiar películes de sabó que ho varen dur a formular les Lleis de Plateau, que descriuen l'estructura de les bombetes de sabó en les bromera.
El sicològic alemà Adolf Zeising va afirmar que la proporció áurea es manifesta en la disposició de les parts d'una planta, els esquelets animals i en les seues ramificacions de venes i nervis, com també en la geometria dels cristals.
Ernst Haeckel (1834–1919) va fer una série d'ilustracions d'organismes marins, particularment de radiolaria, fent émfasis en les seues simetria per a recolzar les seues teories evolutives seudo-Darwinianas.
El fotógraf nortamericà Wilson Bentley (1865–1931) va prendre la primera fotografia d'un cope de neu en 1885.
En 1952 Alan Turing va escriure un artícul cridat La base química de la morfogénesis en el que va fer un anàlisis sobre els mecanismes que serien necessaris en la creació de patrons en organismes vius en un procés cridat morfogénesis. Ell va predir les reaccions químiques oscilantes, particularment la Reacció de Beloúsov-Zhabotinski. Estos mecanismes activadores i inhibidors podrien —segons va dir Turing— generar esquemes de taques i ralles en animals i contribuir als patrons espirals vists en la filotaxis de les plantes.
En 1968, el biòlec teòric hongarés Aristid Lindenmayer (1925–1989) va desenrollar el Sistema-L, una gramàtica formal principalment utilisats per a modelar el procés de creiximent de les plantes en estils fractales. El sistema-L té un alfabet de símbols que poden ser combinats usant regles de generació per a construir llargues llínees de símbols, i també un mecanisme per a traduir les llínees generades en estructures geomètriques.
En 1975, després de sigles de llent desenroll de les matemàtiques de patrons liderades per Gottfried Leibniz, Georg Cantor, Helge von Koch, Wacław Sierpiński entre uns atres, Benoît Mandelbrot va escriure el famós paper, ¿Quànt medix la costa de Gran Bretanya?, introduint en les matemàtiques el concepte de fractal.
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ Stevens, Peter S. (1974). Patterns in Nature, 1.ª edició (en anglés), Estats Units: Little, Brown and Company, p. 3. ISBN 978-0316813310.
Referències
[editar | editar còdic]
- Este artícul conté una traducció derivada de «Patrones en la naturaleza» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.