نوآوری در مدیریت برای توسعه پایدار

Kolnegar Private Media (Management Innovation for Sustainable Development)

9 فروردین 1403 8:24 ب.ظ

ریاضیات و شکل گیری دانه های برف

https://www.goodnewsnetwork.org/wp-content/uploads/2020/12/snowflakes-public-domain-wilson-bentley-1.jpg

توسط اندی کوربلی -16 دسامبر 2020

چه روی کاغذ بسته بندی چاپ شود ، چه به صورت تزئینات ساخته شود و چه به صورت جوراب جشن دوخته شود ، شکل یک دانه برف یکی از قابل شناسایی ترین شکل هایی است که  شما و مردم می بینید.

اما چرا این شکل بسیار آراسته است ، در حالی که اغلب گفته می شود هیچ دو شبیه هم نیستند؟ امروز GNN به برخی از ریاضیات و فیزیک می پردازد تا حقایقی را در مورد دانه برف شش پر معروف دریافت کند.

بسیاری از مردم تصور می كنند كه بلورهای برف ، همانطور كه ​ ارجاع داده می شوند ، فقط قطرات آب یخ زده هستند. این دانه ها ممکن است برفکی و یا بلورهای برف که در واقع به روشی کاملاً متفاوت تشکیل می شوند و با سقوط از آسمان تغییر می کنند.

علاوه بر این ، هر سه حالت فیزیکی آب ،  یعنی مایع ، بخار و یخ برای ریزش برف باید در ابر وجود داشته باشند.در قلب همه حالات و علم شیمی ، ابتدا بحث درباره بارها می باشد ، در این مورد یک بار مثبت و منفی وجود دارد. دو اتم هیدروژن به یک طرف اتم اکسیژن متصل شده و به آن قسمت بار مثبت می دهد ، در حالی که طرف دیگر فاقد اتم هیدروژن است و بار منفی دارد.طرف منفی یک مولکول آب کاملاً جداگانه را به خود جلب می کند ، که در نهایت در حالت مایع رشد می کند و هرمی چهار طرفه از شش مولکول آب تشکیل می دهد.

https://www.goodnewsnetwork.org/wp-content/uploads/2020/12/snowflakes-public-domain-marc-newberry-1024x566.jpg

در این مرحله از فرآیند تشکیل کریستال برف ، به خوبی می تواند دو شکل یکسان داشته باشد و هیچ قانونی از طبیعت وجود ندارد که مانع از یکسان به نظر رسیدن دو کریستال شود (در زمستان 1988 ، دانشمندی در مرکز ملی تحقیقات جوی ، نانسی نایت ، یک هواپیما را به بالای ابرهای ویسکانسین برد و در واقع دو کریستال برفی یکسان پیدا کرد).

از قطعه برف تا قطعه نمایشی

بعد از این مرحله ، وقتی یخ تشکیل می شود ، یک کریستال برفی به شکل شش ضلعی تغییر شکل داده و شکل متقارن بلافاصله قابل شناسایی و زیبایی به وجود می آید.

مارک نیوبری

رانگاناتان پادمانابان ، محقق و ریاضیدان دانشگاه مانیتوبا برای مطبوعات دانشگاه خود توضیح داد که چرا یک کریستال برف همیشه با شش ضلع و شش شاخه به تصویر کشیده شده است.

وی می گوید: “طبیعت مادر همه تقارن هاست.” “در حقیقت ، تقارن یک موضوع اصلی سازماندهی در طراحی در طبیعت است” ، با اشاره به شکل لانه زنبوری زنبور عسل ، باید دانست که در یک سطح مولکولی ، یک شش ضلعی محکم ترین بسته بندی چیزها را به فضا می دهد ، به این معنی که طبیعت مبتنی بر یک نوع صرفه جویی است.

هنگامی که کریستال برف از میان ابرها و آسمان می افتد ، آب – مایع ، بخار و جامد را جمع می کند ، که با قرار گرفتن در معرض سطوح مختلف رطوبت و دما ، با چرخش به سمت پایین و در یک تغییر مسیر در پایان  شروع به جمع شدن می کند. وضعیت در نهایت تشکیل شاخه ها یا بازوهای کریستال برف است که اساساً یکسان بودن را در میان برفهای افتاده منع می کند.

طی مصاحبه ای با هواشناس دیوید اپستین ، منتشر شده در بوستون گلوب ، توضیح می دهد که چگونه بلورهای برف می توانند در شرایط مختلف آب و هوایی ستون ، سوزن ، الماس و مثلث تشکیل دهند ، اما تشکیل شش ضلعی که همه ما تشخیص می دهیم روند بسیار ساده ای دارند.

Ranganathan Padmanabhan با سلیقه خاطرنشان کرد که “همانطور که گالیله قبلاً اشاره کرده ، ریاضیات به عنوان زبانی است که خدا برای بیان این واقعیتهای اساسی علم انتخاب کرده است” ، وی افزود: “تئوری گروه” ، یک روش مهم توصیف مد ، در ریاضیات ، و زیست شناسی برای توضیح تقارن در فیزیک ایجاد شده است

Good News, Inspiring, Positive Stories

آیا این نوشته برایتان مفید بود؟

مطالب مرتبط

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *