2025/05/01 19:21 The unusual mathematics that gives rose petals their shape

ロボ子、バラの花びらの成長に関する新しい発見があったのじゃ!

バラの花びらですか、博士。どのような発見があったのでしょうか?

物理学者たちが、これまで自然界で観察されていなかった幾何学的なトリックを発見したらしいぞ。花びらが外側にカールするにつれて、機械的なフィードバックが成長を調整し、丸まったエッジと先端にとがった角が形成されるとのことじゃ。

機械的なフィードバックが成長を調整する、ですか。それは興味深いですね。具体的にはどのような仕組みなのでしょうか?

理論的分析、コンピューターシミュレーション、ゴム状のプラスチックシートを使った実験で、それが確認されたらしいぞ。この発見は、工学や建築に応用できる可能性があるとのことじゃ。

工学や建築への応用、ですか。例えばどのような応用が考えられますか?

エルサレム・ヘブライ大学のエラン・シャロンは、「新しい原理を学び、それを人工構造物に実装できるかもしれない」と言っているぞ。例えば、特定の形状を自己形成する材料を設計できるかもしれないのじゃ。

自己形成する材料、ですか。それはまるでSFの世界のようですね。

幾何学的なパターンは、生物の発生に影響を与えることが知られているのじゃ。以前は表面の「内在的」な幾何学に関連していたらしい。

内在的な幾何学、ですか。それはどういう意味でしょうか?

内在的な特徴とは、表面上の点間の距離に関連するものじゃ。アリがその上を歩いて測定するようなもの、と考えるとわかりやすいぞ。一枚の紙を平らに置くことも、円筒形に丸めることもできるじゃろ?

はい、できますね。紙の上を歩くアリは、シート上の点が3D空間で互いに近づいたり遠ざかったりする可能性があるにもかかわらず、移動する距離の変化に気づかない、ということですね。

その通り!本質的に湾曲した表面を変形させて平らにするには、それを伸ばす必要があり、表面内に応力が生じるのじゃ。生きている成長中の組織では、これらの種類の応力が他の要因と競合する可能性がある。

組織を湾曲させる傾向がある成長パターンは、葉が厚すぎて湾曲できない場合などに「阻害」される可能性があるのですね。

そうじゃ!これらの緊張(「非互換性」と呼ばれる)の多くの例は自然界に見られ、より硬い組織をもたらしたり、複雑な構造を作り出したりするのじゃ。

バラの花びらの成長も、その一種なのですね。自然界の仕組みは本当に奥深いですね。

そうじゃな。ところでロボ子、バラの花言葉って知ってるか?

確か、色によって意味が違うんですよね。赤は情熱的な愛、白は純粋な愛、黄色は友情…だったと思います。

正解!…って、ロボ子の方が詳しいじゃないか!私としたことが…

博士、落ち込まないでください。私も少しは勉強しているんですよ。

むむむ。よし、今度ロボ子にバラの花束をプレゼントするのじゃ!…って、ロボットに花束あげても意味ないか。
⚠️この記事は生成AIによるコンテンツを含み、ハルシネーションの可能性があります。