Sapere Scienza

Sapere Scienza

La matematica in un fiore

6 Dicembre 2017

Guardando le infiorescenze di un girasole nell’immagine di copertina, è facile notare qualcosa che spesso ci sfugge: la distribuzione dei singoli fiori segue una regola precisa. Non siamo più abituati all’osservazione attenta dell’universo che ci circonda e purtroppo non ci accorgiamo che la bellezza della natura ci parla attraverso il linguaggio della matematica.

 

 

Le forme della natura

 

 

Tutti gli esseri viventi hanno bisogno di accrescersi nella maniera migliore possibile, la più efficiente, quella che permetta il minor dispendio di energia e i maggiori vantaggi per la propria sopravvivenza. Partendo da questo presupposto, riusciremo a notare le perfette geometrie seguite non solo nel mondo vegetale ma anche in quello animale: ci sono molluschi quali il Nautilus, la cui conchiglia in sezione ci svela un’ipnotica spirale, la stessa seguita dalla coda arrotolata dei camaleonti. Qual è la legge che si nasconde dietro queste forme ricorrenti?

 

 

 

banner articoli sapere

 

 

La sezione aurea e Fibonacci

 

 

Avrete sicuramente sentito parlare della sezione aurea e della serie di Fibonacci durante le lezioni di storia dell’arte o di matematica. Perché sono legate al linguaggio geometrico della natura? La sezione aurea, o rapporto aureo, è una delle costanti matematiche più antiche ed è un rapporto tra grandezze tale che la parte maggiore di un segmento sia legata alla parte minore esattamente come il segmento di partenza stesso con la parte maggiore da esso ricavata. Tale valore è detto ϕ e corrisponde a circa 1,618.

 

Leonardo Pisani, conosciuto come Fibonacci, matematico vissuto tra il XII e il XIII secolo, introdusse invece la famosa successione per realizzare un modello matematico della crescita di una popolazione di conigli, in un determinato numero di mesi. Cosa hanno in comune tra di loro la serie di Fibonacci e ϕ? Il rapporto tra qualunque numero della serie e il suo precedente tende a 1,618, il numero aureo. E cosa lega tutta questa matematica alla natura? Ad esempio, il numero dei petali dei fiori segue la successione di Fibonacci e queste cifre compaiono anche nella distribuzione delle infiorescenze che avete potuto osservare in foto, nel girasole.

 

 

Una spirale del cavolo

 

 

E la spirale del Nautilus? È definita spirale logaritmica ed è ottenuta tracciando la traiettoria di un punto che si muove di moto rettilineo uniforme accelerato su una semiretta, la quale si muove a sua volta uniformemente intorno alla sua origine. Quando il rapporto costante tra i raggi consecutivi di questa spirale è pari a ϕ, essa viene definita aurea. La stessa spirale la troviamo nel cavolo romanesco che, a sua volta, segue una struttura frattale, ossia si ripete nella sua forma nella medesima maniera ma su scale diverse.

 

 

Se volete conoscere meglio il linguaggio comune tra matematica e natura, acquistate il nuovo numero di Sapere e leggete l’articolo di Sandra Lucente “Il matematico nell’irrazionale regno dei cristalli”.

copertina   agosto-settembre 2017

  COMPRA IL NUMERO

 
  ABBONATI

 
  SOMMARIO

 
  EDITORIALE

BANNERABBONATI

iscriviti copia

Questo sito utilizza cookie, anche di terze parti, per migliorare la tua esperienza di navigazione. Se vuoi saperne di più consulta l'informativa estesa. Cliccando su ok acconsenti all'uso dei cookie.