小鸡蛋也有大作用,鸡蛋方程被用于设计工程先进的技术
研究人员通过鸡蛋方程式 , 得出了一个可以描述自然界中存在的任何鸡蛋形状的通用方程 。 该方程被用于设计工程和最先进的技术 。 并且还有对一个生物对象合格的科学描述的潜在的用途 。
【小鸡蛋也有大作用,鸡蛋方程被用于设计工程先进的技术】英国肯特大学、环境疗法研究所和vita-marketltd的研究人员取得了一项长期以来都未获得成功的壮举:他们发现了一个通用数学公式 , 而这个公式可以描述自然界中存在的任何鸡蛋 。 相关研究《鸡蛋与数学:引入通用的鸡蛋形状公式》一文近日发表在了《纽约科学院年鉴》上 。
鸡蛋是如何演变成现在这个形状的呢?这个谜题一直吸引着数学家、工程师和生物学家的注意 。
为什么要研究鸡蛋?
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鸡蛋是鸡的卵 。 完整的蛋壳呈椭圆形 , 有一头大端和一头小端 。
它的形状受到人们高度认可 , 因为它大到可以孵化一个胚胎 , 又小到可以用最有效的方式离开身体 , 而不是在产卵后就滚动走了 。 .
它的结构足够牢固 , 完好到足以承受重量 , 并且是许多物种生命的开始 。 因此 , 鸡蛋被一些科学家称为“完美的形状” 。
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目前 , 对所有鸡蛋形状的分析都使用四种几何图形:球形、椭圆球形、椭圆形和梨形 , 不过梨形的数学公式还尚未推导出来 。
为了纠正这个问题 , 研究人员在椭圆公式中引入了一个附加函数 , 并建立了一个数学模型来拟合一个全新的几何形状 , 该几何形状被描述为球形椭圆演化的最后阶段 , 它适用于任何鸡蛋几何形状 。
鸡蛋方程
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麦克斯韦是苏格兰数学物理学家 。 他也是第一个给出鸡蛋方程式的人 。
据说麦克斯韦在他还是个孩子的时候就被他的父亲要求学习绘画 。 而画画的基本练习是画鸡蛋 。
有一天 , 麦克斯韦想:如果可以给出鸡蛋的方程 , 那画鸡蛋可能就会变得非常容易了 。
于是在1845年 , 也就是麦克斯韦14岁的时候 , 他终于弄清楚了鸡蛋方程应该是什么样子的 。
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麦克斯韦从椭圆开始 。 椭圆可以定义为到两个焦点的距离之和是常数的点的集合 。
但如果你只把椭圆方程当成这个数学方程 , 那你就失去鸡蛋的物理内涵了 。
鸡蛋方程的正确写法应该要慎重一点 。 应该是1乘以L1加上1乘以L2等于C 。 其中这个“1”是不能省略的 , 因为这两个“1”告诉了我们椭圆的两个焦点的对称性 , 也决定了椭圆的两条边大小相同 , 所以只要给其中一个“1”赋值为其他数字的时候 , 绘制的图像就变成一头大一头小了 。 这就是鸡蛋方程式 。
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现在新的鸡蛋形状的通用数学公式基于四个参数:也就是鸡蛋长度、最大宽度、垂直轴偏移和鸡蛋长度四分之一处的直径 。
作者表示 , 这种对通用公式的长期探索不仅是为了了解鸡蛋本身的形状 , 也是了解它是如何以及为何进化的重要一步 , 从而实现广泛的生物学和技术应用 。
用途
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目前 , 关于鸡蛋形状的所有基本数学描述都已应用于食品研究、机械工程、农业、生物科学、建筑和航空等领域了 。
举个例子 , 这个公式可以应用在蛋形薄壁容器的工程结构建设中 , 它应该比典型的球形容器更加坚固 。
作者在文章中指出 , 这个新的公式是一个重要的突破 。 它有许多潜在的用途 , 包括对一个生物对象合格的科学描述 。
因为现在已经可以用数学公式来描述鸡蛋的形状了 , 所以生物系统领域的工作、技术参数的优化、以及鸡蛋的孵化和家禽的选择等方面的工作都会大大简化 。 同时 , 可以准确而简单的测定生物体的物理特性 。
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可见 , 对于鸡蛋外在特性的研究孵化、加工、储存和分类对于研究人员和工程师来说是非常重要的 。
作者指出 , 有必要需要用鸡蛋体积、表面积、曲率半径和其他指标来描述鸡蛋的轮廓 , 而这个新公式提供了一种简单的识别方法 。 此外 , 新公式还可用于未来与生物学相关的项目 。
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