כיצד נוצרת סדרת פיבונאצ'י בטבע?

חוקרים הצליחו לגרום היווצרות ספונטנית של תבניות פיבונאצ'י, הנפוצות מאוד בעולם הטבע והחי. המחקר הוכיח את ההנחה המקובלת, לפיה מדובר בצורה יעילה מבחינה אנרגית

מיכל סחף, גליליאו

סדרת פיבונאצ'י היא סדרת מספרים שבה כל איבר הוא סכום שני האיברים הקודמים, לדוגמה: 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13. תבניות המתאימות לסדרת פיבונאצ'י מופיעות בטבע בעצמים רבים ושונים, כגון קונכיות של חלזונות, אצטרובלים, סידורם של עלים וענפים על הגבעול ועוד. כעת הצליחה קבוצה של חוקרים סינים, בראשותו של Zexian Cao, לגרום לתבנית פיבונאצ'י להופיע באופן ספונטני בחומר אי-אורגני, באמצעות הנדסת לחצים.

החוקרים השתמשו בשני חומרים שונים ליצירת התבניות. חומר אחד שימש ליצירת הבסיס, ועוצב לצורה גאומטרית מוגדרת. חומר אחר שימש לציפוי הבסיס. המערך קורר בהדרגה, ובשל תכונותיהם השונות של החומרים, נוצרו לחצים אלסטיים שגרמו לחומר המעטפת "להתקמט" על גבי הבסיס, וליצור תבניות בצורות שונות.

מעבר לשליטה בגאומטריה הכללית של המבנה, לא נעשה כל ניסיון מכוון לקבוע את תבנית הקמטים, ואלה התהוו באופן ספונטני כך שהאנרגיה האלסטית היתה מזערית. פתרון של אנרגיה מזערית הוא הפתרון היציב הטבעי של כל מערכת פיזיקלית: צורתה הכדורית של בועת סבון, והתייצבותו של כדור בתחתית בור, הם פתרונות של אנרגיה מינימלית למערכות אלה.

החוקרים הבחינו כי התבניות שהופיעו על פני בסיס חרוטי (קוני) התאימו לסדרת פיבונאצ'י. פירוש הדבר הוא שסדרת פיבונאצ'י היא, במקרים אלה, התבנית הממזערת את האנרגיה האלסטית במערכת. יש בכך כדי להסביר מדוע צורה זו מועדפת במערכות ביולוגיות רבות, אשר נשלטות, לפחות חלקית, על-ידי מתח פנים ומנגנונים דומים. חוקרים מתחום הביולוגיה שיערו זה זמן רב כי שכיחותה של סדרת פיבונאצ'י בטבע מעידה על היותה יעילה מבחינה אנרגטית, אך זוהי הפעם הראשונה שניסוי פיזיקלי מדגים זאת.

ניסויים אלה עשויים להיות בעלי חשיבות מכיוון נוסף: הם מלמדים כיצד ניתן ליצור בקלות יחסית סריגים בעלי תבניות שונות, אשר עשויים להיות בעלי תכונות מעניינות בתחומי מחקר אחרים.

6 תגובות

  1. שלום ,
    נרגשת להזמינך למופע מחול מיוחד ומרתק ממש בקרוב ! אשמח שתארגנו קבוצה, ההנחה משמעותית ברכישה מוקדמת

    פיבונאצ'י אפרו אימג'

    בכורה

    להקת בנגורה

    6.7.23 בשעה 20.30 באולם סוזן דלל , רח' יחיאלי 5 תל אביב

    הנחה מיוחדת לחברי אמ'י
    קוד 7023 לכרטיס מוזל ב- 70 ש'ח במקום 120 ש'ח !

    לרכישת כרטיסים

    יצירה בנושא רצף פיבונאצ'י הידוע כמושג מתמטי, אשר אומץ על ידי אדריכלים וציירים שהכריזו עליה כעל סוד היופי המושלם,
    סדרת פיבונאצ'י נמצאת בשימוש באומנויות שונות אך קיימת למעשה משחר ההיסטוריה, כיום יותר ויותר מוסיקאים משתמשים בעקרונותיה,
    בתקופת הקורונה פיתחה רחל בנגורה שפת תיפוף ומחול שנתמכת בסדרת פיבונאצ'י
    ביצירה אנו בתהליך הבנת המספרים הראשונים בסדרה במקצב במחול וברעיון , זהו חיבור אסכולות מקורי של מחול, מתמטיקה, מוסיקה חיה, שירה – POETRY
    יצירה ויזואלית עם אוירה מיסטית קדומה, ריקודים אפריקאים-מודרניים לקצב התופים החי, חליל, באלאפון (קסילופון אפריקאי)

    …" להקת בנגורה מציגה מחול סוחף וחודר לנשמה, המשלב את הקצב האפריקאי עם חומרים מהמסורת היהודית בליווי מוסיקה חיה, מקורית ואפריקאית מסורתית"… יהודית אוסטרובסקי .

    על הכוריאוגרפית רחל בנגורה ,

    אמנית רב תחומית בתיפוף וריקוד מערב אפריקאי, למדה תיפוף וריקוד אפריקאי בלונדון, שהתה ולמדה בגמביה שבמערב אפריקה במתחם להקת הבלט האפריקאי פאטאלה, ככוריאוגרפית יצרה רחל עד היום כ-15 עבודות מחול שונות בנושא הבלט האפריקאי, יצירות שהועלו על במות כמו ענבל, סוזן דלל והיכלי תרבות ברחבי הארץ, היצירות מבטאות את אהבתה לאפריקה וניזונות מהידע הרחב שלה ושל בן זוגה-סבולה בנגורה.
    יצירתה הקודמת "תוף לאינסוף" זכתה בפרס קרן היוצרים העצמאיים של משרד התרבות והספורט .

    טריילר ממופע קודם
    לאתר הלהקה:
    לפרטים, רחל, טל:04-6373966, 054-5715489

    Fibonacci Afro Image

    Dance work of Rachel Bangoura in premier
    6/7/23 on 20/30
    Yerushalmi Hall , Suzanne Dellal Center
    Code 6023 for a ticket of 60 nis instead of 120 nis
    Tickets
    Choreography : Rachel Bangoura
    Directing: Rachel Bangoura
    Outfits: Rachel Bangoura,
    Music: Saboula Bangoura

    band site
    The trailer

    For more info: Rachel Bangoura 054-5715489

    בברכה ובתודה,
    רחל בנגורה
    054-5715489
    בנגורה- להקת מחול ותיפוף אפריקאי
    http://www.bangoura.co.il

  2. רענן:
    קרא את הספר "חיתוך הזהב" של מריו ליביו ותראה כמה הונאה עצמית יש בסדרה הנ"ל

  3. ה-BBC עשו סדרה "The Human Face" באורך 4 פרקים שבפרק 3 שלה מראים איך בפנים נאות ואטרקטיביות של נשים וגברים יש את יחס שבין אברי סדרת פיבונאצ'י
    (1.61803398)זה אחלה סידרה ,ממליץ לצפות בזה

    http://en.wikipedia.org/wiki/The_Human_Face

  4. לכל מי שהנושא מעניין אותו, אני ממליץ בחום לקרוא את הספר "חיתוך הזהב" של מריו ליביו.

  5. מעניין להוסיף כי יש קשר בין חתך הזהב לסדרת פיבונאצ'י [התוצאה של חילוק איבר בסדרה באיבר הקודם שואפת לחתך הזהב, אשר הוא מספר אי-רציונלי].

    "יחס הזהב הוא פתרון לבעיה. הוא דרך לגרום לדברים להמשיך ולגדול בלי לאבד את הצורה שלהם" – בלדד השוחי.

    אם חתך הזהב/סדרת פיבונאצ'י מופיע בטבע מפעם לפעם, סימן שהוא הפתרון היעיל ביותר לבעיה מסויימת. פתרון יעיל יותר הינו פתרון הדורש את האנרגיה המינימלית.

    המשך יום נעים.

  6. "ניסויים אלה עשויים להיות בעלי חשיבות מכיוון נוסף: הם מלמדים כיצד ניתן ליצור בקלות יחסית סריגים בעלי תבניות שונות, אשר עשויים להיות בעלי תכונות מעניינות בתחומי מחקר אחרים."

    מישהו יכול להסביר את המשפט הזה? אני לא הבנתי אותו.

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *

אתר זו עושה שימוש ב-Akismet כדי לסנן תגובות זבל. פרטים נוספים אודות איך המידע מהתגובה שלך יעובד.