#минимальные_поверхности — Public Fediverse posts

Как математика теории струн объяснила форму деревьев, нейронов и сосудов

Представьте себе нейрон в человеческом мозге. Или ветвь старого дерева. Или тончайшую сеть капилляров под кожей. На первый взгляд — совершенно разные вещи, рожденные разными законами и эпохами эволюции. Но современная физика все чаще показывает: природа любит повторять удачные решения. Иногда — с почти математической точностью. Недавно ученые сделали шаг, который еще пару десятилетий назад показался бы эксцентричным: они взяли инструменты теории струн — одной из самых абстрактных областей теоретической физики — и применили их к… биологии. Результат оказался неожиданно наглядным. Более ста лет господствовала простая и интуитивная гипотеза: живые системы формируют свои сети так, чтобы минимизировать длину. Меньше длина — меньше материала, меньше энергии, выше эффективность. В математике такие сети описывались как тонкие линии или провода, соединяющие точки кратчайшим путем. Эта идея выглядела красиво, но при сравнении с реальными биологическими структурами она регулярно давала сбои: тройные и четверные разветвления, тонкие боковые отростки, ветви, растущие почти под прямым углом.Согласитесь, с точки зрения минимизации длины — странно и невыгодно. С точки зрения живых систем — повсеместно.

https://habr.com/ru/articles/990812/

#Теория_струн #математика #минимальные_поверхности #физика #биология #деревья #нейроны #сосуды #энергия #научнопопулярное

Как математика теории струн объяснила форму деревьев, нейронов и сосудов

Представьте себе нейрон в человеческом мозге. Или ветвь старого дерева. Или тончайшую сеть капилляров под кожей. На первый взгляд — совершенно разные вещи, рожденные разными законами и эпохами эволюции. Но современная физика все чаще показывает: природа любит повторять удачные решения. Иногда — с почти математической точностью. Недавно ученые сделали шаг, который еще пару десятилетий назад показался бы эксцентричным: они взяли инструменты теории струн — одной из самых абстрактных областей теоретической физики — и применили их к… биологии. Результат оказался неожиданно наглядным. Более ста лет господствовала простая и интуитивная гипотеза: живые системы формируют свои сети так, чтобы минимизировать длину. Меньше длина — меньше материала, меньше энергии, выше эффективность. В математике такие сети описывались как тонкие линии или провода, соединяющие точки кратчайшим путем. Эта идея выглядела красиво, но при сравнении с реальными биологическими структурами она регулярно давала сбои: тройные и четверные разветвления, тонкие боковые отростки, ветви, растущие почти под прямым углом.Согласитесь, с точки зрения минимизации длины — странно и невыгодно. С точки зрения живых систем — повсеместно.

https://habr.com/ru/articles/990812/

#Теория_струн #математика #минимальные_поверхности #физика #биология #деревья #нейроны #сосуды #энергия #научнопопулярное

Как математика теории струн объяснила форму деревьев, нейронов и сосудов

Представьте себе нейрон в человеческом мозге. Или ветвь старого дерева. Или тончайшую сеть капилляров под кожей. На первый взгляд — совершенно разные вещи, рожденные разными законами и эпохами эволюции. Но современная физика все чаще показывает: природа любит повторять удачные решения. Иногда — с почти математической точностью. Недавно ученые сделали шаг, который еще пару десятилетий назад показался бы эксцентричным: они взяли инструменты теории струн — одной из самых абстрактных областей теоретической физики — и применили их к… биологии. Результат оказался неожиданно наглядным. Более ста лет господствовала простая и интуитивная гипотеза: живые системы формируют свои сети так, чтобы минимизировать длину. Меньше длина — меньше материала, меньше энергии, выше эффективность. В математике такие сети описывались как тонкие линии или провода, соединяющие точки кратчайшим путем. Эта идея выглядела красиво, но при сравнении с реальными биологическими структурами она регулярно давала сбои: тройные и четверные разветвления, тонкие боковые отростки, ветви, растущие почти под прямым углом.Согласитесь, с точки зрения минимизации длины — странно и невыгодно. С точки зрения живых систем — повсеместно.

https://habr.com/ru/articles/990812/

#Теория_струн #математика #минимальные_поверхности #физика #биология #деревья #нейроны #сосуды #энергия #научнопопулярное

Как математика теории струн объяснила форму деревьев, нейронов и сосудов

Представьте себе нейрон в человеческом мозге. Или ветвь старого дерева. Или тончайшую сеть капилляров под кожей. На первый взгляд — совершенно разные вещи, рожденные разными законами и эпохами эволюции. Но современная физика все чаще показывает: природа любит повторять удачные решения. Иногда — с почти математической точностью. Недавно ученые сделали шаг, который еще пару десятилетий назад показался бы эксцентричным: они взяли инструменты теории струн — одной из самых абстрактных областей теоретической физики — и применили их к… биологии. Результат оказался неожиданно наглядным. Более ста лет господствовала простая и интуитивная гипотеза: живые системы формируют свои сети так, чтобы минимизировать длину. Меньше длина — меньше материала, меньше энергии, выше эффективность. В математике такие сети описывались как тонкие линии или провода, соединяющие точки кратчайшим путем. Эта идея выглядела красиво, но при сравнении с реальными биологическими структурами она регулярно давала сбои: тройные и четверные разветвления, тонкие боковые отростки, ветви, растущие почти под прямым углом.Согласитесь, с точки зрения минимизации длины — странно и невыгодно. С точки зрения живых систем — повсеместно.

https://habr.com/ru/articles/990812/

#Теория_струн #математика #минимальные_поверхности #физика #биология #деревья #нейроны #сосуды #энергия #научнопопулярное