خَبَرَيْن logo
ارتفاع الرسوم الجمركية على السيارات يدفع بعض الأمريكيين إلى التوجه بسرعة إلى المعارض لتجنب صدمة الأسعارترامب ينتقد بوتين ويهدد الخصوم بفرض رسوم جديدة مع اقتراب موعد 2 أبريلالممثل ريتشارد تشامبرلين يتوفى عن عمر يناهز 90 عامًاهيلين أجبرت مالك مطعم في نورث كارولينا على مغادرة منزله. لقد فقد للتو "كوخ الأمل" في حرائق الغابات الأخيرة.ضربة قاسية: تخفيضات وزارة الزراعة الأمريكية تهدد بإرباك إمدادات الغذاء المحلية في ويسكونسنالنجم الأسترالي مين وو لي على أعتاب أول ألقابه في جولة PGA بعد تصدره في افتتاح بطولة هيوستنلورازيبام يتصدر الأدوار في "زهرة البياض". ماذا يجب أن تعرف عن هذه العقار القوي؟السيناتور الديمقراطي المعرض للخطر أوسوف يسعى لاستغلال غضب ترامب في طريقه الصعب لإعادة الانتخابالنجم الأمريكي إيليا مالينين يدافع عن لقبه العالمي في التزلج الفني بأداء مذهلالانتخابات الخاصة في فلوريدا تمنح ترامب وقادة الحزب الجمهوري مزيدًا من الأسباب للقلق بشأن الأغلبية الضئيلة في مجلس النواب
ارتفاع الرسوم الجمركية على السيارات يدفع بعض الأمريكيين إلى التوجه بسرعة إلى المعارض لتجنب صدمة الأسعارترامب ينتقد بوتين ويهدد الخصوم بفرض رسوم جديدة مع اقتراب موعد 2 أبريلالممثل ريتشارد تشامبرلين يتوفى عن عمر يناهز 90 عامًاهيلين أجبرت مالك مطعم في نورث كارولينا على مغادرة منزله. لقد فقد للتو "كوخ الأمل" في حرائق الغابات الأخيرة.ضربة قاسية: تخفيضات وزارة الزراعة الأمريكية تهدد بإرباك إمدادات الغذاء المحلية في ويسكونسنالنجم الأسترالي مين وو لي على أعتاب أول ألقابه في جولة PGA بعد تصدره في افتتاح بطولة هيوستنلورازيبام يتصدر الأدوار في "زهرة البياض". ماذا يجب أن تعرف عن هذه العقار القوي؟السيناتور الديمقراطي المعرض للخطر أوسوف يسعى لاستغلال غضب ترامب في طريقه الصعب لإعادة الانتخابالنجم الأمريكي إيليا مالينين يدافع عن لقبه العالمي في التزلج الفني بأداء مذهلالانتخابات الخاصة في فلوريدا تمنح ترامب وقادة الحزب الجمهوري مزيدًا من الأسباب للقلق بشأن الأغلبية الضئيلة في مجلس النواب

الفركتلات في الأشجار بين الفن والطبيعة

اكتشف العلماء أن الأشجار في الأعمال الفنية تتبع نفس القواعد الرياضية التي تتبعها في الطبيعة، مما يبرز العلاقة بين الفن والرياضيات. تعرّف على كيف يمكن للفركتلات أن تفسر جمال الأشجار وتميزها في الفنون عبر العصور. خَبَرَيْن.

شجرة تجريدية بالألوان الرمادية، تُظهر أنماط تفرع معقدة تعكس القوانين الرياضية المماثلة للأشجار الطبيعية.
Loading...
عمل بيت موندريان عام 1911 "الشجرة الرمادية" هو عمل تجريدي لكنه لا يزال يوضح بوضوح شكل الشجرة.
التصنيف:علوم
شارك الخبر:
FacebookTwitterLinkedInEmail

دراسة تقول: الأشجار في الفن والحياة تتبع غالبًا قواعد رياضية بسيطة

وجد العلماء أن الأشجار التي تم تصويرها في الأعمال الفنية الشهيرة عبر مجموعة من الأساليب تتبع نفس القواعد الرياضية التي تتبعها نظيراتها في الحياة الواقعية.

ووفقاً لميتشل نيوبيري، عالم الأحياء الرياضية في جامعة نيو مكسيكو، وزميله جينغيي جاو، طالب الدكتوراه في جامعة ويسكونسن، فإن المفهوم الرياضي المخفي في هذا الفن الشجري - الأشكال الهندسية المعروفة باسم الفركتلات - يظهر في أنماط التفرع في الطبيعة وقد يكون مفتاحاً لقدرة البشر على التعرف على مثل هذه الأعمال الفنية كأشجار.

مثل أغصان وأوراق الشجرة، تكرر الفركتلات نفس الأنماط عبر مقاييس مختلفة. كما أن رقاقات الثلج وصواعق البرق والأوعية الدموية البشرية هي أيضاً هياكل كُسيرية، والتي تظهر جميعها درجة من التشابه الذاتي: عند تكبير تفاصيل الكُسيريات، يمكنك رؤية نسخة طبق الأصل من الكل.

شاهد ايضاً: كان هناك انفجار راديوي ينبض من مجرة ​​درب التبانة. وقد تعقب علماء الفلك ذلك إلى نجم ميت.

"إذا نظرت إلى شجرة، تجد فروعها متفرعة. ثم تكرر الفروع الفرعية شكل الفرع الأم"، قال جاو في بيان صحفي.

اختار نيوبيري وجاو دراسة الأعمال الفنية التي تصور أشجارًا مفردة. وشملت اختياراتهما، التي قالا إنها امتدت عبر أزمنة وثقافات مختلفة، منحوتات نوافذ حجرية من القرن السادس عشر من مسجد سيدي سيد في الهند، ولوحة "أزهار الكرز" للفنان الياباني ماتسومورا غوشون من القرن الثامن عشر، وعملين من أوائل القرن العشرين للرسام الهولندي بيت موندريان. كما اطلعوا على لوحة "شجرة الحياة" (L'Arbre de Vie) للفنان غوستاف كليمت التي رسمها عام 1909.

وقد وجدوا أن الأشجار المصورة في الأعمال الفنية، حتى عندما تكون تجريدية أو أسلوبية، تتوافق في الغالب، ولكن ليس دائماً، مع أنماط التفرع والحجم الموجودة في الأشجار الطبيعية.

شاهد ايضاً: تحول دماغ شاب إلى زجاج خلال ثوران جبل فيزوف. العلماء يقولون إنهم اكتشفوا كيف

"أي نوع من التجريد هو طريقة لمحاولة الوصول إلى القوانين الطبيعية، سواء كان تجريدًا رياضيًا أو تجريدًا فنيًا. هناك الكثير من الأنواع المختلفة من الأشجار في العالم، ولكن هذه النظرية توضح لنا (و) تعطينا بعض الخطوط الأساسية لما نتوقع أن تكون عليه الشجرة."

قال نيوبيري إنه لطالما كان من المعجبين بأعمال موندريان وكيف كان الفنان يصور الأشجار بطرق تجريدية، حيث كان يزيل كل العناصر الأساسية ولكنه لا يزال ينقل الشجرة بوضوح. وتماشى ذلك مع عمله الخاص الذي يشرح رياضياً كيف تستخدم الهياكل الشبيهة بالأشجار في البيولوجيا البشرية مثل الأوردة والشرايين والرئتين شكلها المادي لتوصيل الدم والهواء بكفاءة.

وللتوصل إلى النتائج التي توصلوا إليها، نجح الباحثون في التوصل إلى طريقة لتقييم أنماط التفرع في الأشجار وتعميمها في صيغة مشتركة بسيطة، وفقًا لفابيان فيشر، الباحث في جامعة ميونيخ التقنية في ألمانيا الذي لم يشارك في دراسة نيوبيري وجاو.

شاهد ايضاً: يقول علماء الآثار إن الأوروبيين القدماء قد يكونون قد تناولوا أدمغة أعدائهم.

وقال فيشر: "تستند هذه الطريقة إلى أفكار تعود إلى ليوناردو دافنشي وأعاد علماء الأحياء النظر فيها عدة مرات". "لقد وجدتها قراءة محفزة للغاية، مع وجود علاقة مثيرة للاهتمام بين الأعمال الفنية وعلم الأحياء."

مقياس من 1 إلى شجرة

في الطبيعة، لا تقتصر الأنماط الفركتلية على إرضاء الجمال فحسب، بل غالباً ما ترتبط أيضاً بالوظيفة. على سبيل المثال، تمكّن التفرعات الأشجار من نقل السوائل وحصاد الضوء والحفاظ على الاستقرار الميكانيكي. وبما أن الفركتال هو شكل هندسي، يمكن لعلماء الرياضيات حساب مدى تعقيده، أو البعد الفركتلي - حتى عندما يظهر في الفن.

تظهر اللوحة الفنية تجسيدًا تجريديًا لشجرة، مع أنماط تفرع معقدة تعكس الفركتلات في الطبيعة، مما يعكس تفاعل الفن والرياضيات.
Loading image...
ومع ذلك، فإن لوحة "شجرة التفاح المتفتحة" لموندريان عام 1912 أقل شجريّة بكثير. أرشيف التاريخ العالمي/ألامي ستوك فوتو

شاهد ايضاً: المركبة القمرية "الطيف الأزرق" توثق رحلتها إلى القمر. المناظر خلابة

قال جاو: "هناك بعض الخصائص الفنية التي تبدو وكأنها جمالية أو ذاتية، ولكن يمكننا استخدام الرياضيات لوصفها".

حلل جاو ونيوبيري في بحثهما المنشور في المجلة العلمية PNAS Nexus في 11 فبراير، التباين في سماكة فروع الأشجار في الأعمال الفنية التي قاما بدراستها. وأخذوا في الاعتبار عدد الفروع الصغيرة لكل فرع أكبر واستخدموا هذه المعلومات لحساب رقم أطلقوا عليه أس تحجيم قطر الفرع.

شاهد ايضاً: الكويكب المكتشف حديثًا لديه فرصة ضئيلة للاصطدام بالأرض في عام 2032

ووجدت الدراسة أن الأشجار في الأعمال الفنية كان لها قيمة تحجيم لقطر الفروع تتطابق بشكل عام مع نطاق 1.5 إلى 3 للأشجار الحقيقية. أما خارج هذه القيم، فلم يكن من السهل التعرف على الأشياء المصورة كأشجار.

تفاجأ جاو ونيوبيري عندما وجدا أن منحوتة المسجد الهندي المنمق للغاية كانت قيمتها أقرب إلى الأشجار الحقيقية من الشجرة في لوحة "أزهار الكرز"، والتي اعتقدا في البداية أنها كانت أكثر طبيعية المظهر.

على الرغم من أنها غنية للغاية بالتفاصيل، مع وجود أكثر من 400 فرع فردي، إلا أن "أزهار الكرز" أظهرت أس قياس قدره 1.4، بينما حسب الثنائي أن الشجرة الهندية المنحوتة تبلغ قيمتها 2.5.

شاهد ايضاً: بكتيريا المرآة قد تمثل "تحولاً جذرياً عن الحياة المعروفة"، يحذر العلماء

قال نيوبيري إن وجود عامل تحجيم أكثر واقعية لقطر الفروع ربما مكّن الفنانين من اتخاذ المزيد من المخاطر الإبداعية مع الحفاظ على إمكانية التعرف على الجسم كشجرة.

قال نيوبيري: "بينما تقوم بتجريد التفاصيل وتريد أن يتعرف المشاهدون على هذه الشجرة الجميلة مع ذلك، قد تضطر إلى أن تكون أقرب إلى الواقع في بعض الجوانب الأخرى".

وبالطبع، من المرجح أن فنانين مثل موندريان وكليمت لم يكونوا على دراية بالفركتلات أو الرياضيات التي تقوم عليها ولكن ربما كان لديهم فهم فطري للنسب الدقيقة التي تشترك فيها جميع الأشجار، وفقاً للباحثين.

شاهد ايضاً: تشير دراسة إلى أن الذئاب قد تكون ملقحات بالإضافة إلى كونها مفترسات

ومع ذلك، أشار فيشر إلى أن الدراسة كانت استكشافية وأن مجموعة أنواع الأشجار والأعمال الفنية المختارة صغيرة وانتقائية، وبالتالي لا يمكن استخلاص استنتاجات قوية.

تأثيرات نمط الفركتال

درس المؤلفون سلسلة من أعمال الرسام التجريدي موندريان التي تصور نفس الشجرة ولكن بطرق أقل واقعية بشكل متزايد.

يُظهر عمله "دي جريجز بوم" ("الشجرة الرمادية") الذي رسمه عام 1911 سلسلة من الخطوط السوداء على خلفية رمادية، ولكن مع ذلك يمكن التعرف على اللوحة على الفور كشجرة، حيث تبلغ قيمة تحجيم فروعها في نطاق الشجرة الحقيقية 2.8.

شاهد ايضاً: الحمض النووي القديم يعيد كتابة تاريخ سكان بومبي الذين دفنوا تحت ثوران بركاني

قال نيوبيري: "لا أعتقد أنه (موندريان) يحاول حتى العثور على جوهر الأشجار، ولكن بينما هو يستخرج الأشياء، ينتهي الأمر بهذا الشيء الذي نعتقد أنه مهم حقًا في العلم إلى أن يكون أحد آخر الأشياء التي تذهب (بعيدًا) في الفن".

"من الواضح أنه يعتقد أنه مهم حقًا للإدراك البشري." ومع ذلك، في لوحة موندريان "بلويند أبيلبوم" ("شجرة التفاح المزهرة") التي رسمها عام 1912، وهي لوحة من نفس السلسلة، اختفى مقياس قطر الفرع، كما قال نيوبيري بقيمة 5.4.

وأشار المؤلفان في الدراسة إلى أنه "في حين أن معظم مشاهدي لوحة "الشجرة الرمادية" يرون شجرة على الفور، فإن المشاهدين الساذجين للوحة "شجرة التفاح المتفتحة" يرون راقصين أو جذورًا أو أسماكًا أو وجوهًا أو ماءً أو زجاجًا ملونًا أو أوراقًا أو زهورًا أو لا شيء تمثيليًا على الإطلاق".

شاهد ايضاً: صور جديدة من تلسكوب هابل تكشف عن تمايل البقعة الحمراء الكبرى على كوكب المشتري مثل الجيلي

كما فحص الباحثون لوحة غوستاف كليمت ("شجرة الحياة") التي رسمها عام 1909. على الرغم من أن تصوير الشجرة في هذا العمل الفني منمق للغاية، إلا أن قياسات الدراسة تشير إلى أنها تقع أيضاً في النطاق الإحصائي لشجرة الحياة الحقيقية.

نقش معقد لشجرة يتوسطه تصميم هندسي، يظهر في نافذة حجرية من مسجد سيدي سيد في الهند، يعكس أنماط التفرع الطبيعية.
Loading image...
يظهر هنا أحد النوافذ المنحوتة بشكل فني في مسجد سيدي سعيد في أحمد آباد، الهند، والذي يصور شجرة.
لوحة "شجرة الحياة" للفنان غوستاف كليمت، تظهر تداخل الأشكال الهندسية مع أنماط طبيعية، مما يعكس العلاقة بين الفن والرياضيات.
Loading image...
اللوحة المركزية من ثلاثية غوستاف كليمت "شجرة الحياة"، التي رسمت حوالي عام 1910 إلى 1911، كانت واحدة من الأعمال الفنية التي تم تحليلها في الدراسة.

شاهد ايضاً: رأس الدش وفرشاة الأسنان مليئان بالفيروسات، لكن لا داعي للذعر - هذه الميكروبات قد تنقذ الأرواح

مؤلفو الدراسة ليسوا أول من طبق الرياضيات على الأشجار في الفن. فقد لاحظ عالم عصر النهضة ليوناردو دافنشي نمو الأشجار وتوصل إلى قاعدة رياضية خاصة به لرسم الأشجار. وقد ألهم عمله في فسيولوجيا الأشجار العلماء وفناني المناظر الطبيعية على حد سواء لدراسة أنماط التفرع، وفقًا للبحث الجديد.

قال ريتشارد تايلور، أستاذ الفيزياء في جامعة أوريغون، إن النتائج التي توصلت إليها الدراسة مثيرة للاهتمام لأنها تدمج بين المنهجين الفني والعلمي لدراسة الأشجار.

وقال تايلور، الذي لم يشارك في الدراسة، عبر البريد الإلكتروني: "على الرغم من تركيز المقال على الأشجار، إلا أنه يعالج سؤالًا أكبر بكثير - لماذا الأنماط الطبيعية جميلة جدًا - والتعاون متعدد التخصصات ضروري لتقديم الإجابات".

شاهد ايضاً: كبسولة بوينغ ستارلاينر تعود إلى الأرض بينما سيستقل الطاقم رحلة عودة مع شركة سبيس إكس في عام 2025

وقد ركزت أبحاثه على التأثير الإيجابي لمشاهدة الأنماط الفركتلية في الطبيعة، والتي قال إنها يمكن أن تقلل من مستويات التوتر.

"تؤكد دراسات مثل هذه الدراسة على القوة الجمالية للأشجار". وأضاف تايلور أن هناك تقليد ياباني يُعرف باسم "الاستحمام في الغابات". "بناءً على دراسات مثل هذه الدراسات، فإن الوصف الأنسب هو "الاستحمام الفركتلي". يجب أن نمتص الصفات الجمالية للأشجار - سواء كان ذلك في الطبيعة أو في الفن".

أخبار ذات صلة

Loading...
اكتشاف أحفورة من قيء حيوان يعود إلى 66 مليون سنة تظهر أجزاء من زنبق محفوظة في طبقة من الطباشير، تقدم معلومات قيمة حول النظم البيئية الطباشيرية.

صياد حفريات هاوٍ يعثر على قيء حيواني يعود تاريخه إلى 66 مليون سنة

هل تخيلت يومًا أن تجد قطعة أثرية تعود إلى 66 مليون سنة على شاطئ؟ بيتر بينيكي حقق هذا بالفعل عندما عثر على قيء حيوان قديم في الدنمارك! تعرف على تفاصيل هذا الاكتشاف الفريد وكيف يلقي الضوء على النظم البيئية القديمة. تابع القراءة لتكتشف المزيد!
علوم
Loading...
تظهر صورة السونار تكوينًا صخريًا تحت الماء، تم تحديده كجسم طبيعي، بدلاً من طائرة أميليا إيرهارت المفقودة.

صورة السونار التي بدت كطائرة أميليا إيرهارت كانت في الواقع تشكيلًا طبيعيًا من الصخور

هل يمكن أن يكون الغموض المحيط باختفاء أميليا إيرهارت قد اقترب من الحل؟ بعد اكتشاف شذوذ على شكل طائرة في قاع المحيط، تتجدد الآمال في العثور على طائرتها المفقودة. تابعوا معنا تفاصيل هذا الاكتشاف المثير واحصلوا على أحدث الأخبار حول البحث المستمر!
علوم
Loading...
طالبتا لويزيانا نيكي جاكسون وكالسيا جونسون تبتسمان خلال حدث تكريمي، مع خلفية تعكس نجاحهما في الرياضيات.

الطلاب يكتشفون وينشرون دليلاً غير متوقع لنظرية رياضية عمرها 2000 عام

في عالم الرياضيات، حيث تلتقي الأفكار الجريئة مع التحديات التقليدية، أبهرت طالبتا لويزيانا، نيكي جاكسون وكالسيا جونسون، الجميع ببرهانهما الجديد لنظرية فيثاغورس. مع تأليف ورقة أكاديمية مبتكرة، أصبحتا مثالاً ملهمًا للشابات في مجال STEM. اكتشف كيف تمكنتا من تحقيق المستحيل!
علوم
Loading...
صورة توضح نظام تي كورونا بورياليس، حيث يظهر نجم قزم أبيض يتفاعل مع نجم عملاق أحمر، مما يؤدي إلى احتمال ظهور مستعر جديد في السماء.

انفجار "مرة واحدة في العمر" سيجلب نجمًا جديدًا إلى سماء الليل

استعدوا لحدث سماوي نادر قد يغير مشهد سماء الليل! يتوقع علماء الفلك ظهور "نجم جديد" في كوكبة كورونا بورياليس، وهو مستعر أعظم يحدث مرة واحدة في العمر. تابعوا معنا لتكتشفوا كيف يمكنكم رصد هذا الحدث الفريد الذي سيجذب الأنظار ويشعل فضولكم العلمي!
علوم
الرئيسيةأخبارسياسةأعمالرياضةالعالمتكنولوجيااقتصادصحةتسلية