Naukowcy z University of Kent, Research Institute for Environment Treatment i Vita-Market Ltd odkryli uniwersalną formułę matematyczną, która może opisać każde ptasie jajo występujące w przyrodzie, co do tej pory było nieskuteczne.
Kształt jaja od dawna przyciąga uwagę matematyków, inżynierów i biologów z analitycznego punktu widzenia. Kształt był wysoko ceniony ze względu na jego ewolucję jako wystarczająco duży, aby inkubować zarodek, wystarczająco mały, aby opuścić ciało w najbardziej efektywny sposób, nie toczyć się po ułożeniu, jest wystarczająco solidny strukturalnie, aby udźwignąć ciężar i być początkiem życia wielu gatunków. Jajko zostało nazwane „idealnym kształtem”.
W analizie wszystkich kształtów jaj wykorzystano cztery figury geometryczne: kulę, elipsoidę, jajowatą i gruszkowatą (stożkową lub gruszkowatą), z matematycznym wzorem na gruszkowaty kształt, który nie został jeszcze wyprowadzony.
Aby temu zaradzić, naukowcy wprowadzili dodatkową funkcję do wzoru jajowatego, opracowując model matematyczny pasujący do całkowicie nowego kształtu geometrycznego, scharakteryzowanego jako ostatni etap ewolucji kulistej elipsoidy, który można zastosować do dowolnej geometrii jajka.
Ten nowy uniwersalny wzór matematyczny kształtu jajka opiera się na czterech parametrach: długości jaja, maksymalnej szerokości, przesunięciu osi pionowej i średnicy w jednej czwartej długości jaja.
Ta długo poszukiwana uniwersalna formuła jest znaczącym krokiem w zrozumieniu nie tylko samego kształtu jaja, ale także tego, jak i dlaczego ewoluował, umożliwiając w ten sposób szerokie zastosowanie biologiczne i technologiczne.
Opisy matematyczne wszystkich podstawowych kształtów jaj znalazły już zastosowanie w badaniach żywności, inżynierii mechanicznej, rolnictwie, naukach biologicznych, architekturze i aeronautyce. Przykładowo formułę tę można zastosować do konstrukcji inżynierskich naczyń cienkościennych o kształcie jaja, które powinny być mocniejsze od typowych naczyń kulistych.
Ta nowa formuła jest ważnym przełomem w wielu zastosowaniach, w tym:
- Kompetentny opis naukowy obiektu biologicznego. Teraz, gdy jajko można opisać wzorem matematycznym, znacznie uproszczona zostanie praca w zakresie systematyki biologicznej, optymalizacji parametrów technologicznych, inkubacji jaj i selekcji drobiu.
- Dokładne i proste określenie cech fizycznych obiektu biologicznego. Właściwości zewnętrzne jaja mają kluczowe znaczenie dla badaczy i inżynierów, którzy opracowują technologie inkubacji, przetwarzania, przechowywania i sortowania jaj. Istnieje potrzeba prostego procesu identyfikacji wykorzystującego objętość jaja, powierzchnię, promień krzywizny i inne wskaźniki opisujące kontury jaja, które zapewnia ta formuła.
- Inżynieria inspirowana biologią przyszłości. Jajo to naturalny system biologiczny badany pod kątem projektowania systemów inżynieryjnych i najnowocześniejszych technologii. Figura geometryczna w kształcie jajka została przyjęta w architekturze, takiej jak dach ratusza w Londynie i Korniszon, oraz w budownictwie, ponieważ może wytrzymać maksymalne obciążenia przy minimalnym zużyciu materiałów, do których można teraz łatwo zastosować tę formułę.
Darren Griffin, profesor genetyki na Uniwersytecie w Kent i PI zajmujący się badaniami, powiedział: „Biologiczne procesy ewolucyjne, takie jak tworzenie jaj, muszą być zbadane pod kątem opisu matematycznego jako podstawy badań w biologii ewolucyjnej, jak pokazano za pomocą tego wzoru. Formuła może być stosowana w podstawowych dyscyplinach, zwłaszcza w przemyśle spożywczym i drobiowym, i posłuży jako bodziec do dalszych badań inspirowanych jajkiem jako obiektem badań.
Dr Michael Romanov, Visiting Researcher na Uniwersytecie w Kent, powiedział: „To matematyczne równanie podkreśla nasze zrozumienie i docenienie pewnej harmonii filozoficznej między matematyką i biologią, a od tych dwóch dróg w kierunku dalszego zrozumienia naszego wszechświata, rozumianego zgrabnie w kształt jajka.”
Dr Valeriy Narushin, były badacz wizytujący na Uniwersytecie w Kent, powiedział: „Z niecierpliwością czekamy na zastosowanie tej formuły w różnych branżach, od sztuki po technologię, architekturę i rolnictwo. Ten przełom pokazuje, dlaczego takie wspólne badania z różnych dyscyplin są niezbędne ”.
