Durante siglos, hemos sabido que el mundo que nos rodea puede explicarse mediante el método científico. La dificultad siempre fue hacer los descubrimientos dentro de la ciencia para hacerlo. Sin embargo, la existencia de las matemáticas nos lo ha facilitado mucho. Podemos ver las matemáticas en la naturaleza: patrones numéricos dentro de los girasoles y proporciones de reproducción: se han utilizado fórmulas para predecir los descubrimientos de anomalías matemáticas como los agujeros negros. Algunos dicen que nuestro universo está literalmente hecho de matemáticas de la misma manera que los programas de computadora están hechos de código. Todo lo que podemos observar tiene una explicación matemática, incluso las anomalías más complejas y hermosas. Esta es una lista de 10 ejemplos épicos de matemáticas en la naturaleza.
Agujeros negros
La existencia de agujeros negros fue descubierta originalmente por un matemático. Pero no tenían idea de qué se trataba, solo que la fórmula detrás de los agujeros negros era una verdadera anomalía matemática. Por esta razón, los agujeros negros pertenecen fácilmente a nuestra lista de ejemplos de matemáticas en la naturaleza. Solo la teoría cuántica nos daría una comprensión más profunda de los agujeros negros. Stephen Hawking pudo aprender que sí emiten radiación en la década de 1970. A pesar de la teoría original de que, literalmente, nada puede escapar de los agujeros negros, ahora se cree que parte de la información puede escapar. Y desde 2014, se cree que una pequeña cantidad de luz también puede escapar. Se cree que hay un agujero negro en el centro de cada galaxia. Para que se cree un agujero negro, la masa debe comprimirse lo suficiente como para colapsar sobre sí misma. Hay una fórmula matemática para esto: el planeta Tierra se convertiría en un agujero negro si se comprimiera al tamaño de una nuez. Realmente es uno de los ejemplos más inspiradores de matemáticas en la naturaleza.
ADN
El ADN es vital para todos los organismos vivos. Contiene gran parte del código genético que nos permite crecer, funcionar y producir nueva vida a través de la reproducción. La forma en que vivimos cambia nuestro ADN y nuestro ADN afecta la forma en que vivimos y envejecemos. El daño del ADN no es algo inofensivo, sin él no podríamos existir. La estructura del ADN se correlaciona con los números de la secuencia de Fibonacci, con una proporción extremadamente similar. La secuencia de Fibonacci es un patrón matemático que se correlaciona con muchos ejemplos de matemáticas en la naturaleza. Esto incluye patrones de cría de conejos, caparazones de caracoles, huracanes y muchos más ejemplos de matemáticas en la naturaleza. Recibió su nombre del hombre que lo descubrió, Fibonacci, a quien algunos llaman el mayor matemático europeo de la Edad Media. Claramente, la estructura del ADN está relacionada con los números de Fibonacci.
Copos de nieve
Los copos de nieve ciertamente son un hermoso vistazo a las matemáticas en la naturaleza. Un copo de nieve es un cristal de hielo que cae del cielo. Pero, ¿y las matemáticas? Bueno, se trata de la simetría. Cada brazo de un copo de nieve es idéntico, a menos que haya sido dañado. Esto parece bastante simple al principio, pero ha preocupado a la ciencia durante mucho tiempo. Especialmente considerando el hecho de que cada copo de nieve es único en términos de su estructura. ¿Cómo podrían ser todos únicos, pero simétricos? La respuesta es que sus lazos deben ser simétricos o no serán lo suficientemente fuertes para permanecer juntos, y que cada copo de nieve cae del cielo en condiciones únicas, lo que hace que tenga una forma diferente a cualquier otro.
cabezas de girasol
Para las cabezas de girasol debemos volver a la sucesión de Fibonacci. La secuencia de Fibonacci se puede ver en tantas espirales de semillas de flores y crecimiento de pétalos. En una cabeza de girasol, las semillas crecen desde el centro antes de continuar creciendo hacia afuera para adaptarse al patrón. Y cuando digo el patrón, me refiero al patrón espiral estándar para varios tipos de semillas de plantas. Da la casualidad de que el patrón se correlaciona con la secuencia de Fibonacci. Espero que no estés harto de Fibonacci porque se manifiesta en muchos ejemplos de matemáticas en la naturaleza (¡así que espera más pronto!).
Panales
Todo el mundo ama la miel, sabe bien y miel es una palabra que suena bien. Incluso a los osos les encanta. Es una de las pocas sustancias comestibles que nunca se estropea. Incluso han encontrado miel aún comestible dentro de las antiguas tumbas egipcias. Las abejas construyen panales como un lugar para almacenar la miel que crean. La forma de los panales es un compromiso extremadamente bueno entre la resistencia y el espacio necesario para el almacenamiento. De hecho, los matemáticos llegan a decir que ninguna otra estructura sería mejor para sus propósitos. Y es por eso que los panales son un ejemplo épico de las matemáticas en la naturaleza.
El eclipse
Siempre tenemos al menos un eclipse cada año, y son muy divertidos. Recuerdo haber visto un eclipse bastante significativo en el año 2000, ¡no habrá un eclipse más largo hasta el año 3000! Un eclipse en el que la Luna y la Tierra se alinean hasta el punto en que la luz del sol queda completamente bloqueada. Es una vista increíble y un ejemplo épico de las matemáticas en la naturaleza. Por supuesto, esto solo es posible debido al tamaño de la luna en relación con el tamaño del sol. El sol tiene 1,4 millones de kilómetros, mientras que la luna tiene unos 3,5 mil kilómetros, ¡una gran diferencia! Pero el sol está mucho más lejos de nosotros que la luna. Esta perspectiva les permite alinearse perfectamente para el eclipse perfecto. Es completamente casual que los planetas puedan alinearse así, y no tenemos idea de si es común que las plantas sean como las nuestras en ese aspecto… pero no hemos encontrado mucho. Según la ciencia, la luna se está alejando lentamente de la Tierra. Si eso continúa, nuestros eclipses pueden eventualmente dejar de existir.
conchas
Hay una estructura matemática llamada proporción áurea. Se basa en la secuencia de Fibonacci y se puede traducir a la espiral dorada. La espiral dorada es directamente proporcional a la estructura de ciertas conchas. Como verá en la imagen de arriba, solo un diagrama estándar de la espiral se ve exactamente como una concha. La forma de un caparazón siempre permanece igual, solo se hace más grande. Es una de las manifestaciones más esperadas de las matemáticas en la naturaleza.
Telarañas
Hay un tipo de telaraña llamada telaraña. Las arañas orbe crean redes que son casi completamente simétricas y también casi completamente circulares. Las arañas parecen tener una habilidad natural para juzgar la distancia geométrica con una precisión asombrosa. No sabemos cómo lo hacen, pero lo hacen. Ni siquiera sabemos por qué lo hacen. Tal vez lo hacen con fines de fuerza. O tal vez solo son arañas tontas que no saben lo que están haciendo. De cualquier manera, es matemática de primer nivel en la naturaleza.
Características humanas
Los rasgos faciales humanos también caen en la poderosa proporción áurea. Incluso hay estudios que muestran que los humanos que tienen rasgos faciales relacionados con mayor precisión con la proporción áurea tienden a ser considerados más atractivos físicamente que aquellos menos sagrados matemáticamente. Nadie dijo que las matemáticas en la naturaleza serían igualmente amables con nosotros.
galaxias
Las galaxias son un poco extrañas cuando lo piensas. Las galaxias espirales se correlacionan con la ahora famosa proporción áurea. Es más o menos el mismo patrón matemático que un huracán de caracoles. Pero las matemáticas en la naturaleza cubren más que los números de Fibonacci. Nuestra propia galaxia, la Vía Láctea, es increíblemente matemática. Aparentemente es casi simétrico, como si una mitad fuera una imagen especular de la otra.