Космос под ногами: спецпроект Naked Science о космонавтике и «трудной» нефти
Читать
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
06.10.2021
Мария Осетрова
6
12 936

Физики вывели формулу для формы яблока и подтвердили ее экспериментально

2.7

В этом исследователям помогли теория сингулярностей, регулярный сбор и измерение урожая, а также эксперименты с набухающим гелем.

Как физики видят яблоко / © Harvard SEAS
Как физики видят яблоко / © Harvard SEAS

Форма яблока — одна из самых узнаваемых в мире, при этом довольно простая: это почти шарик, не считая характерной выемки сверху, где крепится его ножка. Но как она образуется? Этим вопросом озаботилась группа физиков и математиков из Гарвардской школы инженерии и прикладных наук Джона А. Полсона. Результаты своих наблюдений ученые опубликовали в журнале Nature Physics.

Исследовательская группа начала со сбора яблок на разных стадиях роста в июне 2018 года во фруктовом саду Кембриджского университета. Каждое яблоко разрезали вдоль, фиксируя форму искривления вокруг ножки. Так ученые получили данные о том, как форма плода яблони меняется со временем: оказалось, выемка формируется постепенно и почти незаметна у яблок диаметром меньше 1,5 сантиметра.

Чтобы математически описать эти наблюдения, авторы работы обратились к теории особенностей (или сингулярностей), которая подходит для самых разнообразных явлений — от поведения черных дыр до возникновения световых узоров на дне бассейна. С ее помощью ученые вывели формулу универсальной кривой для формы выемки, которая отлично согласуется с полученными данными реальных яблок.

Затем ученые исследовали механическую основу образования выемки. Наблюдения показали, что яблоко растет везде, кроме области вокруг ножки и внутренней сердцевины. Численное моделирование и эксперименты с набухающим гелем подтвердили, что разница в скорости роста у разных частей этого плода формирует выемку. Кроме того, ученые выяснили, что механическая нестабильность может приводить к возникновению нескольких перегибов вокруг ножки.

В дальнейшем ученые планируют выяснить молекулярные и клеточные механизмы, которые порождают эту биологическую сингулярность.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Позавчера, 11:09
Сергей Васильев

Венерины мухоловки регистрируют до пяти стимуляций чувствительных волосков, чтобы захлопнуть свою ловушку и начать переваривание. Но уникальный мутант Dyscalculia не может «считать» даже до двух. Ученые показали, что это связано с нарушением восприятия ионов кальция.

27 января
Сергей Васильев

Антропологи раскопали остатки центра массового изготовления обсидиановых рубил, где древние мастера Homo работали еще больше миллиона лет назад.

Позавчера, 15:58
Анна Новиковская

Спустя 400 лет после смерти французской аристократки ученые раскрыли ее тайну: она использовала золотую проволоку, чтобы предотвратить выпадение зубов.

Позавчера, 11:09
Сергей Васильев

Венерины мухоловки регистрируют до пяти стимуляций чувствительных волосков, чтобы захлопнуть свою ловушку и начать переваривание. Но уникальный мутант Dyscalculia не может «считать» даже до двух. Ученые показали, что это связано с нарушением восприятия ионов кальция.

Позавчера, 16:24
Анна Новиковская

Сегодня популяции многих видов пчел в упадке, и британские исследователи предложили еще один способ спасти этих насекомых: превратить часть кирпичей в стенах домов в «мини-ульи».

25 января
Василий Парфенов

Пока фанаты SpaceX увлеченно следят за достижениями компании, астрономы грустно наблюдают, как их работа становится сложнее с каждым запуском спутников Starlink. Прогресс не проходит без жертв. Поэтому различные научные ассоциации ищут способы снизить негативное влияние множества новых рукотворных объектов в околоземном пространстве на качество данных, получаемых телескопами. Некоторые решения со стороны выглядят экстремальными — например, теперь лазеры для корректировки адаптивной оптики можно не выключать, если в поле зрения есть спутник Starlink. А это десятки ватт излучения!

10 января
Алиса Гаджиева

Исследователи, изучающие систему обороны Великой стены, обнаружили следы более 130 секретных сквозных проходов и полагают, что это только начало.

25 января
Василий Парфенов

Пока фанаты SpaceX увлеченно следят за достижениями компании, астрономы грустно наблюдают, как их работа становится сложнее с каждым запуском спутников Starlink. Прогресс не проходит без жертв. Поэтому различные научные ассоциации ищут способы снизить негативное влияние множества новых рукотворных объектов в околоземном пространстве на качество данных, получаемых телескопами. Некоторые решения со стороны выглядят экстремальными — например, теперь лазеры для корректировки адаптивной оптики можно не выключать, если в поле зрения есть спутник Starlink. А это десятки ватт излучения!

5 января
Александра Медведева

Биологи показали, что нейронные сети гиппокампа, ответственные за пространственное восприятие, изменяются не линейным образом, а в соответствии с гиперболической геометрией. То есть мозг представляет пространство в форме расширяющихся песочных часов. Результаты исследования могут иметь значение для лучшего понимания различных нейродегенеративных расстройств.

[miniorange_social_login]

Комментарии

6 Комментариев

-
0
+
Не выемка, а углубление, и не в сантиметрах оно должно измеряться, а в долях от диаметра яблока. И, кстати, почему не прослежена закономерность в размере между углублением у плодоножки и противоположным с остатками тычинок? В общем, со Шнобелевской премией я поторопился! Ребятам до нее еще копать и копать яблоко...
07.10.2021
-
0
+
А мне будущих школьников жалко...
-
1
+
Интересно, а Адам вкушал яблоко сингулярное? 😜

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: