Dicembre 3, 2021

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Matematica: finalmente un’equazione universale per descrivere la forma di un uovo!

Squadre di scienziati dell’Università del Kent in Inghilterra e dell’Environmental Remediation Research Institute in Ucraina hanno trovato una soluzione a questo enigma. Hanno pubblicato i risultati del loro lavoro sulla rivista Annali della New York Academy of Sciences, modificato da Accademia delle scienze di New York.

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Non è solo una semplice domanda sulla forma

La forma apparentemente semplificata dell’uovo è una delle forme più uniche e sorprendenti della natura. Ha incuriosito il mondo scientifico per molto tempo. Un’equazione è stata effettivamente sviluppata alcuni anni fa, ma si riferisce solo alle uova sferiche, ovali ed ellittiche di specie molto specifiche come l’aquila o il gufo bruno. Sfortunatamente, questa equazione non si applica alle uova a forma di pera (a forma di pera) come quelle della Via del Re o della Caccia.

Questo è il motivo per cui un team di matematici dell’Università del Kent ha tentato di scrivere un’equazione universale per descrivere le proprietà e il comportamento di tutte le uova.

A ragione, il ruolo dell’uovo è cruciale per l’evoluzione e l’evoluzione della specie: forma un involucro capace di permettere il perfetto sviluppo dell’embrione, deve resistere alle costrizioni a cui è sottoposto durante la deposizione delle uova, non deve ribaltarsi durante l’espulsione e deve sopportare il peso del volatile in incubazione.

Questa scoperta scientifica va oltre il semplice studio delle leggi matematiche che governano la forma ovale dell’uovo. Permetterà di comprendere l’evoluzione degli uccelli, discendenti diretti anche dei dinosauri ovaioli, ma anche di prevedere il comportamento di architetture ovali sempre più comuni sviluppando recinti più efficienti per proteggerli. uova di gallina rotte.

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Equazione matematica 4D

È un team multidisciplinare, composto da un matematico, un biologo e un ingegnere, che non molto tempo fa ha affrontato questo puzzle apparentemente insormontabile.

Tutte le sfere, le ellittiche e gli ovali contengono un’equazione matematica. Infatti, l’equazione matematica per un’ellisse deriva dal conoscerla da un’ellisse che è essa stessa una derivata di una sfera.

Per trovare la “formula vincente”, gli scienziati hanno utilizzato le dimensioni di base di un uovo: lunghezza, larghezza massima e diametro pari a un quarto della sua lunghezza. Hanno anche introdotto una funzione aggiuntiva, l’offset del suo asse verticale. Incorporando questi valori, che sono facili da misurare con i tradizionali strumenti di misurazione, sono riusciti a creare un’equazione che permette di calcolare la forma di tutte le uova di uccello, siano esse rotonde come quelle del gufo degli Urali. , ovali come quelli del canto slaw o piriformi come il Murre dal becco grosso, uccello che nidifica lungo le coste delle isole artiche.

Questa nuova formula matematica corrisponde in realtà all’evoluzione di La trasformazione di Fritz Hogelschwer. Applicabile a tutti i tipi di uova.

Applicazioni in biologia e architettura

Questa nuova equazione matematica trova applicazioni in molte discipline. Nel campo della biologia, è ora possibile migliorare alcuni processi come l’incubazione, la selezione o la conservazione delle uova, semplicemente incorporando valori facilmente misurabili come volume, area, raggio o curvatura dell’uovo.

© Dragan Jovanovic/Shutterstock

Didascalia: La caratteristica forma ovale del Municipio di Londra, situato sulla riva sud del Tamigi, vicino al Tower Bridge.

Ma le applicazioni più sorprendenti di questa formula matematica sono in architettura. Alcuni ovali vengono utilizzati in architettura nella progettazione di alcuni edifici, soprattutto quelli sottoposti a forti sollecitazioni meccaniche dovute in particolare al vento. Molti edifici famosi mostrano questo tipo di architettura come il London City Hall alto 45 metri e le gondole del London Eye (London Eye) noto anche come Millennium Wheel, una ruota panoramica nella capitale britannica costruita nel 1999.

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La nuova equazione universale applicata a tutti i bianchi dovrebbe consentire di migliorare l’architettura degli edifici di forma ovale che “crescono” in tutto il mondo consentendo loro, tra l’altro, di sopportare più carichi e sollecitazioni utilizzando meno materiali.

Nel loro studio pubblicato in Annali della New York Academy of SciencesMichael Romanov aggiunge:Questa equazione matematica sottolinea la nostra comprensione e apprezzamento di una certa armonia filosofica tra matematica e biologia. Apre la strada a una comprensione più profonda del nostro universo, che qui si manifesta proprio sotto forma di uovo.»

Questo studio mette in evidenza anche l’incredibile valore della condivisione delle conoscenze in diverse discipline scientifiche. Chi avrebbe mai pensato che biologia e architettura si sarebbero intersecate intorno a un uovo?

Risorse:

Valery J. Narushin, Michael N. Romanoff, Darren K. Griffin, “Uova e matematica: introduzione di una formula universale per la forma delle uova”, Annali della New York Academy of Sciences, 23 agosto 2021, disponibile qui. https://nyaspubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nyas.14680