Российские ученые подкорректировали правило Леонардо да Винчи

Группа ученых из НИЦ "Курчатовский институт" — ПИЯФ (Петербургского института ядерной физики) разработала математический аппарат для определения фрактальной размерности дерева по его фотографии и пришла к выводу, что структура лиственных деревьев соответствует модели логарифмического фрактала. Это позволяет уточнить "правило Леонардо", установленное около 500 лет назад знаменитым ученым и художником Леонардо Да Винчи. Результаты нового исследования опубликованы в журнале Physical Review E.

Всем знаком образ дерева, в котором ствол разделяется на отдельные ветви, сначала немногочисленные и тоже мощные, затем на все более тонкие. Леонардо же в свое время, когда рисовал деревья, обратил внимание на простую закономерность: общая толщина ветвей на определенной высоте всегда равна исходной толщине ствола. Это правило справедливо практически для всех известных видов деревьев, о нем осведомлены создатели компьютерных игр и разного рода моделей, создающие реалистичные трехмерные деревья. Ботаники предполагают, что подобная взаимосвязь оптимальна для работы осмоса, отвечающего за перенос питательных веществ в растениях.

Математическую закономерность, присущую структуре дерева и подмеченную гениальным Леонардо да Винчи, можно сформулировать так: "Сумма площади поперечного сечения всех ветвей дерева выше точки ветвления на любой высоте равна площади поперечного сечения ствола или ветви непосредственно ниже точки ветвления".

Это правило 500 лет не подвергалось сомнению.

Однако российские физики считают, что в эту формулу необходимо также включать и длину ветвей и ствола, к тому же они видят в этом соотношении интересные аналогии с малоугловым рассеянием нейтронов и рентгеновских лучей.

"Мы не утверждаем, что Леонардо да Винчи ошибался, — поясняет руководитель группы, доктор физико-математических наук Сергей Григорьев. — Но мы сформулировали другой подход, который показал, что не столько сечение ветви (квадрат толщины), сколько ее поверхность (произведение толщины ветви на ее длину) играет главную роль и по сути определяет структуру дерева".

Публикация вызвала международный научный резонанс, так как поставлено под сомнение правило, выведенное мыслителем и живописцем Леонардо да Винчи, многие века считающееся непреложной истиной.