Jak Matka-Natura Tka Swoje Wzory ? ADAM GADOMSKI i KOŁO NAUKOWE „NABLA” A.T.R. BYDGOSZCZ, INSTYTUT MATEMATYKI i FIZYKI FESTIWAL NAUKI I SZTUKI, TORUŃ 21.04.2005

Cel: Zrozumieć głębię piękna przyrody czyli rozświetlić mechanizmy powstawania Jej utworów Propozycja: przyjąć ‘za swoje’ następujące motto Zobaczyć świat w ziarenku piasku, Niebiosa w jednym kwiecie z lasu. W ściśniętej dłoni zamknąć bezmiar, W godzinie - nieskończoność czasu. - William Blake - Motywacja: Przyroda jest piękna i ciekawa, uczy nas i bawi ... Nigdy nie oszukuje – co najwyżej tylko jej nie rozumiemy!

Plan prezentacji: „zadumać się” wspólnie nad różnymi utworami Matki-Natury (Morfo)geneza struktur dendrytowych („kłaczków”) (Morfo)geneza struktur nie-dendrytowych („żelków”)

Jak tworzą się zlepki dyfuzyjne („kłaczki”; „krzaczki”)? Co to jest dyfuzja ? Wróćmy do Einsteina ...

Jak to co dyfunduje może się zlepiać ? Błądzące przypadkowo obiekty – jak rzucanie monetą ... Błądzące przypadkowo obiekty ... łapią się na wędkę ... Proces powtarza się do znudzenia – tworzą ‘dendryt’

I co „z tego mamy” ? Z takiego szalonego tańca ... z zawiązanymi oczami po parkiecie mamy kolizję z przeszkodami i ... omdlenie bądź utratę kontroli (nad ruchem) tancerzy w ich sąsiedztwie: ALE przecież tak dzieje się bo odbywa się TO na chybił-trafił wg dobrze znanej statystyki Ale ”krzaczek”, który otrzymujemy ... nie ma bardzo dobrze znanej charakterystyki

A taki płatek śniegu to właściwie jak powstaje ? Niestabilności na brzegu ETC.

Czy płatek śniegu ma coś wspólnego z dyfuzyjnym dendrytem ? Quiz: Ma wiele cech wspólnych ? Nie ma ... Nie wiem ???

A co z innymi nie-dendrytowymi utworami Matki-Natury wykazującymi cechy samopodobieństwa ? Struktury porowate jako prototyp naturalny zlepka perkolacyjnego(tzw. cement portlandzki) ... Co właściwie kryje się pod pojęciem zlepka perkolacyjnego („żelka”, „grudki”) – co to jest perkolacja: Czy ktoś kiedyś gotował sobie kisiel ? A może wolą Państwo budyń ? Albo odpowiada Państwu grudka ziemi z dowolnego poletka województwa kujawsko-pomorskiego ?

Czemu przyroda rzeźbi właśnie takie wzorki ? Jakich używa „chwytów” tj. na jakich mechanizmach się opiera ? Jak wykorzystuje niestabilności ? Jak doprowadza do selekcji (np., kształtów) ? Jak długo taki proces trwa ? Od czego to zależy ? Czy to gra między wygodą pozostawienia bałaganu a próbą jego posprzątania ? Czy i kiedy Matka-Natura sprząta ? Jak „wykorzystuje” przestrzeń i czas ?

Ścieżka Olbrzyma w Irlandii Płn. Czy tak samo Matka-Natura tka gdy chce utkać wzorek prosty a inaczej gdy złożony ? Ścieżka Olbrzyma w Irlandii Płn.

W przyrodzie nie ma przypadku - przypadek może jednak grać istotną rolę !? Ale sam przypadek to nie wszystko ... są pewne ograniczenia na jego akcję ?! Nieregularność a regularność – w wyniku czego tak się dzieje ? Co na brzegu, co na zewnątrz i jak TO jest ważne ?

Poziomy organizacji materii ... liściastej Jak jest na poziomie MIKRO, jak jest na MEZO a jak (to obserwujemy gołym okiem!) na MAKRO ? Poziomy organizacji materii ... liściastej

... oraz nie-liściastej

A może sporo do powiedzenia ma tu zasada produkcji entropii – „czy Pan Bóg gra w kości ?” Swoisty efekt współzawodnictwa (czasami kompromis !?) pomiędzy kontrolowanym przez przyrodę chaosem, a umiejętnym temperowaniem jego przejawów i nadmiernych skutków – na ile jest to gra w kości ?

Pytanie „bardzo otwarte” bądź „mocno naiwne”: Czy ciągle jesteśmy w pobliżu stanu początkowego naszego rozumienia Matki-Natury (stan smutnej równowagi ?) czy też już ... „z tego dołka wyszliśmy” – jeśli tak, to na ile się odeń oddaliliśmy (powiększyliśmy naszą wiedzę na ten temat) ?

Narzucający się WNIOSEK: Dzieła Matki-Natury w postaci uformowanych (mikro)struktur wydają się mieć pewna POWTARZAJĄCĄ SIĘ CECHĘ – są, w sensie statystycznym, samopodobne (nie całkiem jednak jak ten listek paproci z tytułowej transparencji ). Wraca kwestia o FRAKTALNĄ naturę tych zjawisk, a więc o rolę geometrii, choć nie tylko przecież ?! Czy fraktalność jest związana z pewną (‘stochastyczną’) ekonomią dziania się zjawisk naturalnych w przestrzeni i czasie ? Jak i czy w ogóle zależy od elementarnych oddziaływań w przyrodzie ?

Gdzie więc jesteśmy ... z tą wiedzą ? Czy się aby nie pobłądziliśmy ? Błądzenie przypadkowe (B.p.) ... B.p. nie zawsze bywa twórcze (-> A. Einstein) ani pożądane !!!

Strony www z informacjami: http://ft.atr.bydgoszcz.pl/kolo/ http://www.man.bydgoszcz.pl/~agad/pl/

Dziękujemy za zaproszenie nas: Podziękowanie Dziękujemy za zaproszenie nas: A.G.; N. Bąkowska; Kinga Biskup; Marcin Szwagrzyk; P. Ciastek, M. Pawłowski, J. Tadych, W. Wiliński, z wykładem o pryncypiach tkackiej działalności Matki-Natury