Nauji Matematikos Triukai: Mezgimas Ir Nėrimas

{h1}

Mezgimas ir nėrimas yra naujausios priemonės matematikų grupei.

Koralų rifus galima nerti. Atmosferą galima megzti. O sustojimo ženklą galima sulankstyti į kelnes.

Sveiki atvykę į matematikos ir rankdarbių sankirtą. Netikėtai apskritai rankdarbiai, o ypač verpalai, ėmė padėti atsakyti į įvairiausias matematines problemas. Nuo to, kaip atmosfera sukuria orą, iki žmogaus smegenų formos, megzti ir nerti modeliai pateikė naują supratimą apie gamtos pasaulį.

„Mezgimas nėrimu, mezgimas ir kiti amatai suteikia žmonėms galimybę vizualizuoti, kontekstualizuoti ir kurti naujas problemas bei atsakymus“, - teigė Carolyn Yackel, matematikos žinovas iš Mercerio universiteto Gruzijoje.

Kitas garsus praktikas, dirbantis verpalų srityje, matematikas Hinke Osinga iš Bristolio universiteto, pateikia šį požiūrį: „Galite įsipainioti į savo įprastas darbų atlikimo technikas, o tada kažkas užduoda kvailą klausimą ir staiga., matote naują dalykų aiškinimo būdą “.

Rankdarbių matematika ilgą laiką buvo atmesta kaip tik mielas triukas ar nereikšmingas sutapimas. Tačiau dabar rankdarbiai tapo savaime suprantamu dalyku kaip teisėtu matematinių tyrimų įrankiu. Tai ypač pasakytina apie mezgimą ir nėrimą, kurie naujos mokslininkų grupės pastangų dėka dabar sulaukia didžiulio dėmesio iš teorinės matematikos pasaulio. Yackel ir Osinga kartu su Sarah-Marie Belcastro iš Smito koledžo ir Daina Taimina iš Kornelio universiteto sudaro grupės branduolį, nagrinėjantį matematikos ir amatų sankirtą. Kai kurie iš jų naudoja amatus, kad padėtų atsakyti į matematikos problemas, o kiti naudoja matematiką, norėdami atsakyti į mezgimo problemas.

2005 m. Įvyko speciali matematikos ir pluošto meno sesija, vykusiame jungtiniame Amerikos matematikų draugijos ir Amerikos matematikų asociacijos susitikime. Ši konferencija kartu su naujai išleista knyga, pagrįsta jos organizatorių specialia sesija, atspindi naujausias labai senos temos išraiškas.

Manoma, kad matematikos ir amatų partnerystė atsirado nuo geometrijos išradimo, kai pasikartojantys modeliai, matyti senoviniuose krepšeliuose ir pynimuose, pirmiausia užsiminė apie matematinę potekstę visam pasauliui. Vėliau Alanas Turingas, teoretikas ir kompiuterių žinovas, per savo pietų pertrauką dažnai buvo matomas mezgant Möbius juosteles ir kitas geometrines figūras.

Šiuolaikinis susidomėjimas matematika ir amatais prasidėjo 1997 m., Kai Taimina sukūrė hiperbolinės plokštumos nėrimo planą. Hiperbolinės plokštumos yra neigiamos kreivės erdvės (įsivaizduokite važiuojančio balno formą), kur visos linijos lenktos viena nuo kitos. Hiperboliniai plokštumai yra gana paplitę pobūdis, atsirandantys visur nuo jūros šliužo pliūpsnių iki koralų augimo modelių iki smegenų raukšlės.

Patys rankdarbiai paprastai būna įprasti, pavyzdžiui, diskai, rutuliai ir kūgiai. Tačiau kaip trikampis, kurio kampai paprastai sudaro tik 180 laipsnių kampą, gali turėti tris 90 laipsnių kampus, kai brėžiama rutulyje, figūros įgauna naujas ir stebinančias formas, kai jos iškyla per hiperbolinę erdvę.

Nepaisant plataus prigimties ir gerai suprantamo teorinėje matematikoje, nebuvo jokių gerų fizinių hiperbolės formos modelių, kol Taimina nėrė savo pirmąjį plokštumą. Hiperbolinėje erdvėje taškai tolsta vienas nuo kito, kai forma plečiasi. Nors tai sunku modeliuoti naudojant popierių ar plastiką, tai lengvai atkartojama, tiesiog padidinant siūlių skaičių eilutėje, nes forma yra megzta ar nerta.

"Tai, ką galite padaryti, yra gauti taktilinę įžvalgą. Aš teoriškai suprantu sąvoką, bet [modelis] man leidžia ją perduoti", - sakė Taimina.

Po to, kai Taiminos nėrimo modeliai įgijo tam tikrą žinomumą, Hinke Osinga suprato, kad jei hiperbolinę plokštumą būtų galima modeliuoti nėrimu, tada sudėtingos formos modelį, į kurį ji atkreipė dėmesį, būtų galima pasidaryti panašiai. Osinga žvelgė į Lorenco kolektorių - kitą formą, kurią dar reikėjo pateikti fiziniame modelyje. Kolektoriai yra formos, kur didesnės formos išlenktas pobūdis gali būti traktuojamas kaip plokščia plokštuma nedideliais atstumais, kaip 2-D kelio žemėlapis, pakankamai atspindintis 3D 3D dalį.

Lorenco kolektorius modeliuoja, kaip objektai juda per chaotišką erdvę, pavyzdžiui, tekančią upę ar atmosferą. Įvairios programos apima meteorologinę prognozę ir erdvėlaivių navigaciją. Prieš tai, kai Osinga padarė savo nėrimą Lorenzą, niekada nebuvo šios formos fizinio modelio.

Maždaug tuo metu, kai Osinga naudojo amatą atsakydama į klausimus apie matematiką, Yackel ir Belcastro pradėjo bandyti atsakyti į amatų iškeltus klausimus su matematika.

„Belcastro“ sukūrė matematinį įrodymą, paaiškinantį, kodėl gali būti megztas bet koks topologinis paviršius. Nors atrodo, kad apsiribojama verpalų darbo paaiškinimu, įrodymas gali turėti pasekmių biologijai. Daugybė reiškinių, pradedant nuo kriauklių augimo ir baigiant paukščių lizdaviečių kūrimu, kartojasi mezgant statant struktūrą vieną eilutę vienu metu.

„Yackel“ tyrime dalyvavo ne tik mezgimas. Vietoj to ji pradėjo naudoti japoniškus styginius rutulius, vadinamus temari, kaip pagrindą, kaip suprojektuoti būdą nubrėžti rutulio taškus. „Temari“ rutuliai yra dekoratyvinės detalės, pagamintos iš spalvotų stygų, apvyniotų aplink mažą medinę ar plastikinę sferą.

Kai stygos kerta sferos paviršių, jos sudaro sudėtingus raštus. Norėdami apytiksliai apibrėžti sferos taškus, temari menininkai naudoja origami metodus, kurie iš tikrųjų yra tik labai sudėtingos geometrijos fiziniai vaizdai.

Kartu Yackel ir Belcastro kartu suredagavo naują knygą „Matematikos darymas rankdarbiais: dešimt darbų ir dešimt projektų“. Jame jie megzti kūdikio kelnes parodo, kaip tam tikros rūšies matematikoje aštuonkampį galima sulankstyti į dviejų skylių spurgas. Naudodamiesi jų matematika, jei kas nors būtų nėręs stop ženklu, jis galėtų būti sulankstytas į kelnes.

Visiems tyrinėtojams, dirbantiems šioje srityje, ieškant ryšio tarp kasdienių objektų ir sudėtingos matematikos, pirmiausia atsimenamas pradinis impulsas kurti geometriją.

„Mes kalbame apie skirtingą patirtį, kuri žmones priveda prie geometrijos, ir tai prasidėjo nuo modelių kūrimo“, - sakė Taimina. "Kaip jūs sužinosite, kad kažkas yra apvalus?"

  • Vaizdo įrašas: sukurkite „Origami Paper Stars“
  • 10 geriausių nepaaiškinamų reiškinių
  • Galerija - spalvingi kūriniai: neįtikėtinas koralas


Šią istoriją pateikia „Scienceline“, Niujorko universiteto Mokslo, sveikatos ir aplinkos ataskaitų teikimo programos projektas.


Vaizdo Papildas: .




Tyrimas


Nauja Technika Gali Padaryti 300 Karatų Deimantus
Nauja Technika Gali Padaryti 300 Karatų Deimantus

Pg Yra Gera (Galbūt Per Gera) Numatant, Kas Per Anksti Mirs
Pg Yra Gera (Galbūt Per Gera) Numatant, Kas Per Anksti Mirs

Mokslas Naujienos


Tikrosios Priežasties Ai Netrukus Neperims
Tikrosios Priežasties Ai Netrukus Neperims

Nuotraukos: Vaiduokliški Dumbo Aštuonkojų Šokiai Gilumoje
Nuotraukos: Vaiduokliški Dumbo Aštuonkojų Šokiai Gilumoje

Kaip Veikia Ugnikalniai
Kaip Veikia Ugnikalniai

Vandens Molekulės Šokinėja Aplink Mėnulį. Štai Kodėl.
Vandens Molekulės Šokinėja Aplink Mėnulį. Štai Kodėl.

Džeimso Camerono Komanda Pristato Naują Jūros Dugno Įvaizdį
Džeimso Camerono Komanda Pristato Naują Jūros Dugno Įvaizdį


LT.WordsSideKick.com
Visos Teisės Saugomos!
Dauginti Jokių Medžiagų Leidžiama Tik Prostanovkoy Aktyvią Nuorodą Į Svetainę LT.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LT.WordsSideKick.com