גומבוץ

הצורה שחוזרת לעמוד על "הרגליים"

מאת: יעל הלפמן כהן

מה הקשר בין צב שהתהפך על גבו לבין אחת התגליות המפתיעות במתמטיקה?

יצא לכם לראות פעם צב שמתהפך על גבו ותהיתם איך הוא יצליח לחזור לעמוד על רגליו?

עבור צב, זו אינה רק שאלה מסקרנת אלא עניין של חיים ומוות. כשהוא שוכב על גבו הוא עלול להתקשות לנשום, להתחמם בשמש, להתייבש או להפוך לטרף קל. לכן היכולת להתהפך במהירות בחזרה היא יתרון הישרדותי חשוב.

מתברר שהתשובה לשאלה הזו לא הגיעה דווקא מחקר בעלי החיים, אלא מאחת התגליות המרתקות בעולם המתמטיקה – צורה גיאומטרית בשם גומבוץ (Gömböc), מילה הונגרית שמשמעותה "כדורון".

הגומבוץ הוא גוף תלת־ממדי הומוגני לחלוטין, כלומר עשוי מחומר אחיד, שכל התנהגותו נקבעת אך ורק על ידי צורתו. אין בו מנוע, קפיץ או משקולת נסתרת. ובכל זאת, לא משנה כיצד יניחו אותו על משטח, הוא תמיד יתגלגל בחזרה לאותה תנוחה. הסיבה לכך היא שיש לו נקודת שיווי משקל יציבה אחת בלבד ונקודת שיווי משקל בלתי יציבה אחת בלבד – תכונה שנחשבה במשך שנים רבות לכמעט בלתי אפשרית.

במשך עשרות שנים ניסו מתמטיקאים לברר האם צורה כזו יכולה בכלל להתקיים. רק בשנת 2006 הצליחו המתמטיקאים ההונגרים גאבור דומוקוש ופטר וארקוני להוכיח את קיומה ואף לבנות אותה.

אבל כאן הסיפור הופך למפתיע עוד יותר.

החוקרים הבינו שהגומבוץ אינו רק חידה מתמטית, אלא גם מפתח להבנת מנגנון שהיה מוכר בטבע אך לא הובן במלואו. אמנם היה ידוע שצבים נעזרים ברגליהם ובצווארם כדי להתהפך, אך לא היה ברור עד כמה צורת השריון עצמה תורמת לכך. הגומבוץ העניק לחוקרים מודל גיאומטרי חדש, שבעזרתו יכלו להבין טוב יותר את תפקידו של מבנה השריון.

מחקרים הראו שלא כל הצבים מתהפכים באותה דרך. צבי מים, בעלי שריון שטוח יחסית, נעזרים בעיקר בצוואר וברגליים כדי לייצר את הכוח הדרוש להתהפכות. לעומתם, אצל צבי יבשה בעלי שריון גבוה וכיפתי, גם לצורת השריון עצמה יש תפקיד חשוב. הגיאומטריה שלו מקטינה את המאמץ הדרוש להתהפכות ומקרבת אותו לעקרונות שעליהם מבוסס הגומבוץ.

הצב אינו גומבוץ מושלם, כמובן. הוא משתמש גם ברגליו, בצווארו ובמגע עם הקרקע. אולם המחקר המתמטי העניק למדענים דרך חדשה להבין כיצד האבולוציה עיצבה את שריונם של מינים מסוימים כך שיגדיל את סיכוייהם לחזור במהירות לעמידה ולהמשיך לשרוד.

זהו אחד מאותם רגעים נדירים שבהם מחקר מתמטי טהור מאיר תופעה בעולם החי. רעיון שנולד מתוך שאלה מופשטת בגיאומטריה שפך אור על חידה ביולוגית.

למחקר.

רוצה לדעת עוד?

תקנון האתר

1.כללי
אתר NatureCode, בכתובת www.naturecode.co.il  נועד להציג מידע, תכנים ושירותים בתחום החדשנות בהשראת הטבע, וכן מידע על קורסים, הרצאות, סדנאות, מוצרים ושירותים נוספים.
השימוש באתר כפוף לתנאי תקנון זה. המשך השימוש באתר מהווה הסכמה לתנאים אלה.
הוראות תקנון זה עשויות להשתנות מעת לעת, בהתאם לשינויים באתר, בשירותים המוצעים או בדרישות הדין.

2. האתר והשירותים

המידע והתכנים המוצגים באתר נועדו למידע ולהשראה. אנו רשאים לעדכן, לשנות, להוסיף או להסיר תכנים, שירותים ומוצרים המוצגים באתר מעת לעת.

הרכישה של קורסים, מוצרים ושירותים מתבצעת באמצעות אתר הקורסים של NatureCode, בכתובת courses.naturecode.co.il בהתאם לתנאים המוצגים בעת הרכישה.

3. חשבון משתמש וקורסים

הרישום לקורסים עשוי להיות כרוך ביצירת חשבון משתמש באתר הקורסים.

פרטי הגישה לחשבון הם אישיים ואין להעבירם לאחרים. תכני הקורסים מיועדים לשימושו האישי של המשתמש שרכש או קיבל גישה אליהם, ואין להעתיק, להפיץ, למסור לאחרים או לעשות בהם שימוש מסחרי ללא אישור מראש ובכתב, אלא אם השימוש מותר לפי דין.

משך הגישה לקורס ותנאים נוספים הנוגעים לקורס ייקבעו בהתאם למידע המוצג בעת ההרשמה או הרכישה.

4. קניין רוחני

כל זכויות הקניין הרוחני בתכנים המופיעים באתר ובתכנים שפותחו על ידי NatureCode, לרבות טקסטים, מצגות, סרטונים, תמונות, גרפיקות, חומרי לימוד, שיטות ותכנים מקצועיים, שמורות ל־NatureCode  או לבעלי הזכויות בהם.

אין להעתיק, לשכפל, להפיץ, לפרסם, למכור, להעביר או לעשות שימוש מסחרי בתכנים אלה ללא אישור מראש ובכתב, למעט שימוש המותר על פי דין.

5. רכישות ותשלומים

רכישת מוצרים, קורסים ושירותים מתבצעת באתר הקורסים.

התשלום מתבצע באמצעות ספק סליקה חיצוני, Telepay מבית Telerom, בהתאם לאמצעי התשלום המוצגים בעת הרכישה.

מחיר המוצר או השירות, תנאי התשלום, אופן האספקה וכל תנאי מסחרי נוסף יוצגו במסגרת תהליך הרכישה.

6. ביטול עסקה והחזר כספי

ביטול עסקה ייעשה בהתאם להוראות חוק הגנת הצרכן, התשמ"א–1981, והדינים החלים על סוג העסקה, המוצר או השירות שנרכשו. בעסקאות מכר מרחוק החוק קובע הוראות מיוחדות לעניין גילוי פרטי העסקה וזכות הביטול. בקשה לביטול ניתן לשלוח לכתובת:
yael@naturecode.co.il

בעת פנייה לביטול מומלץ לציין שם מלא, כתובת דוא"ל ופרטי העסקה.

ככל שנקבעו תנאים נוספים או זכויות ביטול מיוחדות למוצר או לשירות מסוים, הם יוצגו בעת הרכישה ויחולו לצד הוראות הדין.

בכל מקרה של סתירה בין הוראה בתקנון זה לבין הוראת דין שלא ניתן להתנות עליה, תגבר הוראת הדין.

7. מוצרים ומשלוחים

מוצרים פיזיים יסופקו בהתאם לאופן המשלוח ולזמני האספקה המוצגים בעת הרכישה.

פרטי המוצר, המחיר, עלות המשלוח, ככל שישנה, ואופן האספקה יוצגו במסגרת תהליך הרכישה.

8. קישורים לאתרים אחרים

האתר עשוי לכלול קישורים לאתרים ולשירותים של צדדים שלישיים. הקישורים נועדו לנוחות המשתמש, ואין לנו שליטה על התכנים, השירותים או מדיניות הפרטיות של אתרים אלה.

השימוש באתרים של צדדים שלישיים כפוף לתנאים ולמדיניות שלהם.

9. שימוש באתר

המשתמש מתחייב לעשות שימוש באתר ובשירותים בהתאם להוראות הדין ולא לעשות שימוש העלול לפגוע באתר, במערכותיו, במשתמשים אחרים או בזכויותיהם של אחרים.

אנו רשאים להגביל או להפסיק גישה לאתר או לשירותים במקרה של שימוש המנוגד לתקנון או לדין.

10. פרטיות

השימוש במידע אישי במסגרת האתר והאתרים הקשורים אליו מוסדר במסגרת מדיניות הפרטיות של NatureCode.
מדיניות הפרטיות זמינה כאן: קישור למדיניות הפרטיות.

11. זמינות האתר

אנו עושים מאמצים לשמור על פעילות תקינה ורציפה של האתר, אך ייתכנו הפסקות זמניות, תקלות או מגבלות הנובעות מתחזוקה, תקלות טכניות או נסיבות שאינן בשליטתנו.

12.  שינויים בתקנון

אנו רשאים לעדכן את התקנון מעת לעת. התקנון המעודכן יפורסם באתר ויישא את תאריך העדכון האחרון.

13. הדין החל

על תקנון זה ועל השימוש באתר יחולו דיני מדינת ישראל.

14. יצירת קשר

לשאלות, פניות או דיווח על תקלות ניתן לפנות לדוא"ל: yael@naturecode.co.il