研究人員開發出可以描述自然界任何鳥蛋的通用數學公式
據外媒報導,來自肯特大學、環境治理研究所(Research Institute for Environment Treatment)和Vita-Market Ltd的研究人員發現了一種通用的數學公式,它可以描述自然界中存在的任何鳥蛋,這一壯舉此前一直未獲成功。
從分析的角度來看,雞蛋形狀一直吸引著數學家、工程師和生物學家的注意。 這種形狀在進化過程中被高度重視,因為它大到足以孵化一個胚胎、小到可以以最有效的方式離開身體,而不是在下蛋後滾走,這在結構上足夠牢固、能夠承受重量並成為自恐龍以來倖存下來的10500個物種的生命開端。 所以雞蛋被稱為”完美形狀”。
所有雞蛋形狀的分析使用四種幾何圖形:球形、橢球形、卵形和梨形(圓錐形),梨形的數學公式尚未導出。
為了糾正這一點,研究人員在卵形公式中引入了一個額外的函數並開發了一個數學模型來擬合一個完全新穎的幾何形狀,其特徵是球-橢球體演化的最後階段,它適用於任何卵形。
這個全新的雞蛋形狀的通用數學公式是基於四個參數:蛋長、最大寬度、垂直軸的移動和四分之一的蛋長直徑。
這個長期尋求的通用公式不僅是瞭解雞蛋形狀本身的重要一步,還是瞭解它是如何和為什麼進化的,這樣能夠讓廣泛的生物和技術應用成為可能。
所有基本雞蛋形狀的數學描述已經在食品研究、機械工程、農業、生物科學、建築和航空學中得到應用。 作為實例,該公式可應用於蛋形薄壁容器的工程構造,蛋形容器的強度應高於典型的球形容器。
作為一個重要的突破,這個新公式有多種應用,包括 對生物物體的科學描述、對生物物體物理特性的準確而簡單的測定以及未來與生物學相關的工程。
來自肯特大學的遺傳學教授、這項研究的參與者Darren Griffin指出:「就像這個公式所證明的那樣,生物進化過程如雞蛋的形成必須進行數學描述以作為進化生物學研究的基礎。 這一通用公式可以應用於基礎學科,尤其是食品和家禽行業,並將推動以雞蛋為研究對象的進一步調查。 ”
肯特大學訪問研究員Micheal Romanov博士說道:「這個數學方程強調了我們對數學和生物學之間某種哲學和諧的理解和欣賞並從這兩種方式進一步理解我們的宇宙、清楚地理解了雞蛋的形狀。 ”
肯特大學前訪問研究員Valeriy Narushin博士表示,他們”期待看到這個公式在從藝術到科技、從建築到農業的各個行業的應用。 這一突破揭示了為什麼來自不同學科的合作研究是至關重要的。 ”