Спираль Фибоначчи в природе: новое объяснение

Последовательность Фибоначчи, в которой каждый последующий элемент является суммой двух предыдущих, повсеместно встречается в живой природе. Например, она описывает количество чешуек в сосновой шишке или распределение ветвей на стволе дерева. Исследование, проведенное китайскими учеными, предлагает один из вариантов объяснения этого феномена.

Последовательность Фибоначчи в природе
Группа ученых под руководством д-ра Цзэсянь Цао (Zexian Cao) из Китайской академии наук изготавливала микроструктуры размером всего 12 мкм методом стресс-инженерии. Для этого фигуры, согнутые из серебра, покрывались оболочкой из SiO2 при высокой температуре. В процессе охлаждения из-за разности теплового расширения материалов отдельные части оболочки искривлялись, образовывая различные картины распределения напряжения.
Ученые обнаружили, что, если в процессе остывания оболочке придается сферическая форма, на ней формируется треугольная картина напряжений, а если оболочке придавать коническую форму, то на ее поверхности образуется спираль Фибоначчи, сообщает PhysicsWeb.
Физики рассчитали, что совокупность одноименных зарядов на сферической поверхности, располагаясь в соответствии с принципом минимума энергии, будет образовывать треугольную конфигурацию. Такие же треугольные микроструктуры на сферической поверхности были получены группой д-ра Цао, на основании чего ученые пришли к выводу, что спираль Фибоначчи соответствует минимуму энергии (а значит, и минимуму напряжения) для конической поверхности.
По мнению д-ра Цао результаты исследования свидетельствуют о том, что расположение веток на дереве и другие проявления последовательности Фибоначчи в природе обусловлены минимизацией напряжения.
Д-р Цао также считает, что на основе спирали Фибоначчи могут быть созданы уникальные оптические решетки, которые являются "и упорядоченными, и неупорядоченными" одновременно.