Слайд 2
Земля, если взглянуть на нее сверху, похожа на
мяч, сшитый из двенадцати кусков кожи...
Платон, "Федон"
Слайд 3
Этюд первый.
Сферическая сковорода
Представление о додекаэдрической Земле
возродил в 1829 году французский геолог, член Парижской академии
Эли де Бомон. Он выдвинул гипотезу, что исходно жидкая планета при застывании приняла форму додекаэдра. Де Бомон построил сеть, состоящую из ребер додекаэдра и двойственного ему икосаэдра, а затем стал двигать ее по глобусу. Так он искал положение, которое в наибольшей степени отразило бы особенности рельефа нашей планеты. И нашел вариант, когда грани икосаэдра более или менее совпали с наиболее устойчивыми областями земной коры, а его тридцать ребер — с горными хребтами и местами, где происходили ее изломы и смятия.
Слайд 4
Этюд первый.
Сферическая сковорода
Сто лет спустя идею
подхватил наш соотечественник С.И.Кислицын, предложивший совместить две противоположные вершины
икосаэдра с полюсами Земли, при этом крупнейшие месторождения алмазов вроде бы оказались в некоторых других его вершинах. А в последней трети прошлого века модель де Бомона с ориентацией Кислицына стали развивать у нас в стране Н.Ф.Гончаров, В.А.Макаров и В.С.Морозов.
Слайд 5
Этюд первый.
Сферическая сковорода
Гончаров, Макаров и Морозов
полагали, что внутри Земли возникло твердое ядро в виде
додекаэдра, которое направляло потоки вещества к поверхности; в результате образовался как бы силовой каркас планеты, повторяющий структуру ядра. Однако по мнению нашего известного кристаллографа и минералога И.И.Шафрановского, додекаэдр и икосаэдр с их осями симметрии пятого порядка не обладают кристаллографической симметрией, и потому предположение о формировании в сердцевине планеты подобных тел неправомерно.
Слайд 6
Этюд первый.
Сферическая сковорода
Замощение сферы одними шестиугольниками
невозможно, так как противоречит теореме Эйлера, связывающей числа вершин,
ребер и граней в любом полиэдре . Вот Иванюк с Горяиновым и считают, что сфера покроется сеткой из пятиугольников, поскольку они наиболее близки к шестиугольникам, однако ими замостить поверхность сферы можно. Значит, получится додекаэдр! Тот же вывод останется в силе, если жидкий слой на поверхности сферы будет становиться все толще, а радиус сферы — все меньше, так что жидкость заполнит почти весь объем шара.
Слайд 7
Этюд первый.
Сферическая сковорода
Применительно к Земле это
означает, что если она миллиарды лет представляла собой горячее
ядро, окруженное вязкой жидкостью, то в ней могли возникать пятиугольные конвективные ячейки (сторона которых соизмерима с радиусом планеты). И тогда потоки вещества в них, остывая и затвердевая, формировали бы тот додекаэдрический каркас, о котором говорили де Бомон и его последователи
Слайд 8
Этюд второй.
Застывшая музыка
При первом взгляде на
глобус распределение материков и океанов кажется малоупорядоченным, однако некоторые
закономерности, как давно замечено, все же имеются.
Слайд 9
Этюд второй.
Застывшая музыка
Во-первых, два разделяемых экватором
полушария сильно разнятся: в Северном преобладает суша, в Южном
— море.
Во-вторых, формы материков и океанов близки к треугольным, причем материковые треугольники основаниями обращены к северу, а суживающимися концами к югу; океанические же — наоборот.
В-третьих, диаметры, проведенные через сушу, в подавляющем большинстве случаев пройдут по другую сторону земного шара через воду, то есть соблюдается антиподальность материков и океанов.
Слайд 10
Этюд второй.
Застывшая музыка
Последний факт означает, что
у земной поверхности нет центра симметрии, но имеется центр
антисимметрии, или двухцветной симметрии, представления о которой развивал наш крупнейший кристаллограф академик А.В.Шубников. Суть в том, что исходно равноправные центрально-симметричные элементы некоторой фигуры разбиваются на два класса, которые условно помечают двумя цветами. И тогда операция отражения от центра переводит элемент одного цвета в элемент другого — в антиэлемент.
Слайд 11
Этюд второй.
Застывшая музыка
Шафрановский отметил, что перечисленные
выше свойства рельефа Земли могут быть в первом приближении
охвачены геометрической моделью, предложенной в 50-х годах видным советским геологом Б.Л.Личковым. Она основана на октаэдре, восемь граней которого раскрашены в два цвета так, чтобы соседние грани были разноцветными. Ясно, что "шахматная" раскраска отвечает антисимметрии: напротив каждой грани лежит грань другого цвета.
Слайд 12
Этюд второй.
Застывшая музыка
Пусть белые грани изображают
материки, а синие — океаны. Положим октаэдр на белую
грань, которая будет Антарктидой. Тогда верхняя синяя грань изобразит Северный Ледовитый океан, а три окружающие ее треугольные белые грани станут теми треугольниками, которые видны на глобусе — Северная и Южная Америки, Европа плюс Африка и Азия. Перевернув октаэдр, получим другую картину: вокруг белой грани (Антарктиды) лежат три синие — океаны.
Слайд 13
Заключение
В обоих этюдах основные идеи сходны: некоторый физический
процесс нарушает непрерывную симметрию сферы и в результате возникает
дискретная симметрия одного из Платоновых тел. Не исключено, что во времена, когда Земля "была безвидна и пуста", подобные эффекты определили основные черты ее поверхности. А так как в разные геологические эпохи действовали и многие другие факторы, то окончательная картина оказалась гораздо сложнее и запутаннее.
Слайд 14
Заключение
Судя по всему, правильные многогранники будут играть все
более важную роль в разных областях знаний. И тут
не просто ludi mathematici (математические игры) — эти фигуры внутренне связаны с природными явлениями. Как говорил Платон, из всех видимых тел они самые чудесные, причем каждое из них прекрасно по-своему. Наверное, здесь именно тот случай, когда красота и истина — одно.