К книге
Биотенсегрити. Как работают Анатомические поезда, остеопатия и кинезиология и что может сделать эти техники максимально эффективными2 Простая геометрия сложных организмов. Правильные геометрические формы в природе — случайность или фундаментальность?. Правильный шестиугольник как введение в принципы интегративной плотной упаковки
18%
2 Простая геометрия сложных организмов. Правильные геометрические формы в природе — случайность или фундаментальность?. Правильный шестиугольник как введение в принципы интегративной плотной упаковки
27

Наиболее очевидной природной мотивацией к такому иерархическому подходу к плотной упаковке в геодезической синергогеометрии Фуллера является пример с пчелиными сотами.

Их формирование происходит в два этапа. Сначала пчелы делают отдельные шарики (сферные первоэлементы), пакуя их вплотную друг к другу. При этом между сферами остаются видимые зазоры.

Наблюдая эту ситуацию своим инженерным плоским взглядом, мы думаем, что пчелы неэффективно используют пространство, оставляя пустые места!

Но с точки зрения Фуллера, они оптимизируют ключевой параметр — самостабилизацию полученной системы в целом, сразу же создавая плотно упакованную структуру! Пчелы не умеют планировать во времени, поэтому создаваемая ими первичная структура не является всего лишь подготовкой и заготовкой ко второму этапу.

А вот на следующем этапе — формирования интегративной суперструктуры — эти сферы напряженно взаимодействуют друг с другом, что приводит к постепенному изменению формы исходных сфер, заполнению пустот и возникновению дополнительных внутренних натяжений. В результате этих последовательных процессов формируются привычные нам пчелиные соты — предельные гексагональные паттерны из (почти правильных) шестиугольников.

В этот момент наш внутренний инженер и геометр радуются: наконец-то пчелы сообразили, что у них было еще свободное место, и они его заполнили грань к грани! Нам нравится плотный контакт граней и сплошное заполнение среды. Мы привыкли считать, что именно он обеспечивает стабилизацию.

Однако фуллеровская трактовка принципиально отлична. Любая первичная природная структура сразу же самостабилизируется триангулированием центров сфер, без этого она просто не может возникнуть, поскольку в природе нет предварительных этапов. Каждый шаг должен быть оптимизирован сам по себе, иначе он невозможен. Суперструктуры же (интегративные синергоформы) являются развитием исходной самостабилизации через дополнительное запирание внутренних сил (подробнее см. главу 3). То, что видится нам как улучшение контакта граней и «сплошности», — это внешнее проявление этих внутренних процессов. Поэтому то, что мы привычно считаем геометрически важным, перенося стандартные инженерные соображения и расчеты, на самом деле вторично, имеет очень малый удельный вклад и является не более чем побочным артефактом.

Природные структуры начинаются с самостабилизации и оптимизируются только ей, а именно дальнейшим тенсегрити запиранием элементарных внутренних сил — компрессии и натяжения — по близкодействию. По мере их нагнетания — все более плотной внутренней упаковки при продолжающемся захвате доли пространства — происходит формирование суперструктур (интегративных синергоформ), которые в пределе выглядят как правильные многогранники и их комбинации. Выглядят как многогранники, но взаимодействуют как тенсегрити-структуры.

Примечание редактора

В этом месте подготовленный читатель обратит внимание на то, что возникновение триангулированных почти правильных шестиугольников таких, как пчелиные соты, комфортно выводится в физике через современную дифференциальную геометрию, а значит, такому читателю не вполне ясно, в чем же уникальность и даже необходимость фуллеровского подхода. Поэтому необходимо сделать два важных замечания:

А) Исходное понятие об элементарной сфере как единице захвата части пространства, основанное на ее оптимальности с точки зрения соотношения поверхности и объема, на первый взгляд самоочевидно. Однако, отталкиваясь от этой достаточно тривиальной предпосылки, Фуллер в дальнейшем создает инструментарий и интерпретации, которые приводят к нетривиальным и неочевидным выводам о структуре именно природных форм, в первую очередь организмов и объектов. В результате у него получаются совершенно новые карты этих природных территорий в сравнении с тем, какие карты природных процессов создает дифференциальная геометрия. Однако этот переход требует нескольких итераций. Поэтому читателю необходимо запастись определенным терпением.

Б) Фуллер основывается на минимуме исходных предпосылок/первопринципов — геодезические геометроэнергосвязи, самостабилизация на основе энергетических минимумов, плотная упаковка — идущих изнутри природных форм. Из них Фуллер выводит многообразие интегративных синергоформ путем последовательных простых итераций: сначала первичные юниты сфер захвата; потом локальные юниты плотной упаковки сфер — тетраэдры; потом различные региональные многогранники, объединяющие первичные и локальные юниты в более сложные геодезические комбинации плотной упаковки.

Его предпосылки о «знании, встроенном в природу», очень просты, что делает их намного более реалистичными в сравнении с уравнениями дифференциальной геометрии. Иначе говоря, поверить в то, что наблюдаемая в природе самоорганизация следует нескольким простым встроенным принципам, — реалистично, а вот поверить в то, что природа способна на ходу и изнутри решать сложные системы дифференциальных уравнений, нереалистично!

Предыдущая главаГлава 27 из 147Следующая глава