प्राकृतिक ज्यामितीय पैटर्न या पैटर्न दोहराए जाने वाले आकार के रूप में प्रकट होते हैं जिन्हें कभी-कभी गणितीय मॉडल द्वारा वर्णित या दर्शाया जा सकता है।
प्रकृति और जीवन में ज्यामिति कई आकार और रूपों में आती है, जैसे समरूपता, सर्पिल या तरंगें।
इतिहास
पहली बार, प्राचीन यूनानी दार्शनिकों और वैज्ञानिकों - पाइथागोरस, एम्पेडोकल्स और प्लेटो - ने प्रकृति में ज्यामिति के प्रश्न उठाए। पौधों और जानवरों में अनुमानित या आदर्श ज्यामितीय आकृतियों के उदाहरणों का विश्लेषण करके, उन्होंने प्रकृति में क्रम और समरूपता प्रदर्शित करने का प्रयास किया।
प्रकृति में ज्यामिति का अध्ययन करने के आधुनिक प्रयास 19वीं शताब्दी में बेल्जियम के भौतिक विज्ञानी जोसेफ पठार के प्रयासों से शुरू हुए, जिन्होंने साबुन के बुलबुले की न्यूनतम सतह की अवधारणा विकसित की। पहले आधुनिक प्रयासों ने पहले आदर्श और पूर्वानुमेय ज्यामितीय आकृतियों को प्रदर्शित करने पर ध्यान केंद्रित किया, और फिर उन मॉडलों के विकास की ओर रुख किया जो प्रकृति में ज्यामिति की उपस्थिति और अभिव्यक्ति की भविष्यवाणी करते हैं।
20वीं सदी में, गणितज्ञ एलन ट्यूरिंग ने आकृति विज्ञान के तंत्र पर काम किया, जो जानवरों में उपस्थिति की व्याख्या करता हैविभिन्न पैटर्न, धारियां, धब्बे। थोड़ी देर बाद, जीवविज्ञानी अरिस्टाइड लिंडेनमेयर, गणितज्ञ बेनोइट मैंडेलब्रॉट के साथ, गणितीय फ्रैक्टल्स पर काम पूरा करेंगे, जो पेड़ों सहित कुछ पौधों के विकास पैटर्न को दोहराते हैं।
विज्ञान
आधुनिक विज्ञान (गणित, भौतिकी और रसायन विज्ञान), प्रौद्योगिकियों और मॉडलों की मदद से न केवल समझाने की कोशिश करते हैं, बल्कि प्रकृति में पाए जाने वाले ज्यामितीय पैटर्न की भविष्यवाणी भी करते हैं।
मोर, हमिंगबर्ड और समुद्र के गोले जैसे कई जीवित जीवों का आकार और रंग न केवल सुंदर है, बल्कि ज्यामितीय रूप से भी सही है, जो वैज्ञानिकों की जिज्ञासा को आकर्षित करता है। प्रकृति में हम जो सुंदरता देखते हैं, वह स्वाभाविक रूप से, गणितीय रूप से हो सकती है।
गणित में देखे गए प्राकृतिक पैटर्न को अराजकता सिद्धांत द्वारा समझाया गया है, जो सर्पिल और फ्रैक्टल के साथ काम करता है। इस तरह के पैटर्न भौतिकी के नियमों का पालन करते हैं, इसके अलावा, भौतिकी और रसायन विज्ञान, अमूर्त गणित का उपयोग करते हुए, प्राकृतिक और कृत्रिम दोनों तरह के क्रिस्टल के आकार की भविष्यवाणी करते हैं।
जीव विज्ञान प्राकृतिक चयन द्वारा प्रकृति में ज्यामिति की व्याख्या करता है, जहां धारियों, धब्बों, चमकीले रंगों जैसी नियमित विशेषताओं को मास्किंग या सिग्नल भेजने की आवश्यकता से समझाया जा सकता है।
पैटर्न के प्रकार
प्रकृति में कई दोहराव वाले पैटर्न हैं जो विभिन्न ज्यामितीय आकृतियों में दिखाई देते हैं। प्रकृति में ज्यामिति की बुनियादी नियमितताओं के प्रकार, तस्वीरें और उनका विवरण नीचे पाया जा सकता है।
समरूपता। यह ज्यामितीय आकार प्रकृति में सबसे आम में से एक है। जानवरों में सबसे आमदर्पण समरूपता - तितलियाँ, भृंग, बाघ, उल्लू। यह पौधों में भी पाया जाता है, जैसे मेपल के पत्ते या आर्किड फूल। इसके अलावा, प्रकृति में सममित ज्यामिति रेडियल, पांच-रे या छह गुना, बर्फ के टुकड़े की तरह हो सकती है।
फ्रैक्टल्स। गणित में, ये स्व-समान निर्माण हैं जो अनंत हैं। प्रकृति में, इस तरह के एक अंतहीन आत्म-पुनरावृत्ति रूप का पता लगाना असंभव है, इसलिए, भग्न पैटर्न के अनुमानों को प्रकृति में ज्यामितीय भग्न कहा जाता है। प्रकृति में फर्न के पत्तों, ब्रोकली, अनानास के फलों में ऐसी ज्यामिति देखी जा सकती है।
सर्पिल। ये रूप विशेष रूप से मोलस्क और घोंघे के बीच आम हैं। वैज्ञानिक अंतरिक्ष में सर्पिल आकृतियों का निरीक्षण करते हैं, उदाहरण के लिए, सर्पिल आकाशगंगाएँ। सर्पिल को फाइबोनैचि का सुनहरा अनुपात कहा जाता है।
माइंडर्स। गणित में गतिशील प्रणालियों की यादृच्छिकता प्रकृति में स्वयं को मेन्डर्स और प्रवाह के रूप में प्रकट करती है। प्राकृतिक ज्यामिति एक टूटी हुई या बल्कि घुमावदार रेखा का रूप लेती है, जैसे कि नदी का प्रवाह।
लहरें। वे गड़बड़ी और हवा की गति, हवा की धाराओं के कारण होते हैं, जो हवा और पानी दोनों के माध्यम से फैलते हैं। प्रकृति में, ये न केवल समुद्री लहरें हैं, बल्कि रेगिस्तानी टीले भी हैं, जो ज्यामितीय आकार बना सकते हैं - रेखाएँ, अर्धचंद्राकार और परवलय।
मोज़ेक। सतह पर समान तत्वों को दोहराकर बनाया गया। वन्यजीवों में मोज़ेक ज्यामिति मधुमक्खियों में पाई जाती है: वे निर्माण करती हैंछत्ते का छत्ता - दोहराई जाने वाली कोशिकाएँ।
पैटर्न का गठन
जीव विज्ञान में ज्यामितीय रंग का निर्माण प्राकृतिक चयन की प्रक्रिया के कारण होता है। 20 वीं शताब्दी के मध्य में, एलन ट्यूरिंग जानवरों के रंग में धब्बे और धारियों की उपस्थिति के लिए तंत्र का वर्णन करने में कामयाब रहे - उन्होंने इसे प्रतिक्रिया-प्रसार मॉडल कहा। शरीर की कुछ कोशिकाओं में ऐसे जीन होते हैं जो रासायनिक प्रतिक्रियाओं द्वारा नियंत्रित होते हैं। मॉर्फोजेन त्वचा के क्षेत्रों को गहरे रंगद्रव्य (धब्बे और धारियों) के साथ बनाता है। यदि सभी त्वचा कोशिकाओं में मॉर्फोजेन मौजूद है - पैंथर का रंग प्राप्त होता है, यदि यह असमान रूप से मौजूद है - सामान्य चित्तीदार तेंदुआ।
