ریاضیات و معماری
از زمان های قدیم تا به اکنون، ریاضیات و معماری یک هنر غیرقابل تفکیک به حساب می آیند. در نزدیک ترین تمدن ها نظیر تمدن های اولیه ی مصر، یونان و رم، پیشرفت های معماری ریشه ی عمیقی در ریاضیات داشته است. ساختمان های عظیم الجثه و بزرگ از این تمدن ها در فرم و ساختاری از ریاضیات در واقعیت تفسیر می شود. ساختمان های برجسته ای که ارتباط بین معماری و ریاضیات را نشان می دهند عبارتند از :
هرم ها
معبد خدای آتنا در آتن
معبد خدایان روم
هیگاسوفیا در استانبول
اغلب این ساختمان ها بر اساس دقت اندازه گیری و حساب در ریاضیات خلق و ساخته شده است. بدون در دست داشتن قوانین اساسی ریاضیات هیچ بنای معماری عظیم و یا یادبود موفقی وجود نخواهد داشت.
در گذر زمان، طی تاریخ (معماری قرون وسطی)، در رنسانس صنعتی، در زمان اخیر ریاضیات هرگز نقش کم رنگ و بی تأثیری به خصوص زمانی که ما سعی می کنیم درباره ی طرح ها، هنر، معماری و ... فکر کنیم، نداشته است.
این رسم و سنت به تدریج توسط هنرمندان و معماران برجسته گسترش یافته است. این خالق ها تعداد اندکی از این سیر تاریخی می باشند :
Pacioli Luca 1514- 1445 کاشف منطقه ی طلایی و جغرافیادان
Leonardo Davinci 1519- 1451 کسی که ارتباط بین ریاضیات و معماری کشف و عملی کرد
Michelangelo به طور روش دار و اصولی ریاضی را در کار خویش استفاده کرد
و حالا در این باره که ریاضیات تا چه حدی می تواند در ساده ترین ساختمان ها نیز تأثیر چندانی داشته باشد، و نیز در یک طراحی معماری خیلی عظیم، و خیلی فراتر از حد تصور را برای مثال اهرام بیندیشیم !!
این مقاله می‌کوشد تا چالشهای دنیای ریاضیات را در مواجهه با دنیای شگفت‌انگیز نانو بررسی کند. به عبارت دیگر، ریاضیات در معماری پازل نانو چه نقشی خواهد داشت؟ علوم نانو و فناوری نانو بیانگر رهگذری به سوی دنیایی جدید هستند. سفر به اعماق سرزمین اتمها و مولکولها نوید دهندهٔ اثراث اجتماعی شگفت‌انگیزی است: در علوم بنیادین، در فناوریهای نو، در طراحی مهندسی و تولیدات، در پزشکی و سلامت و در آموزش. پیش‌بینی‌های گسترده در حوزه کشفیات جدید، چالشها، درک مفاهیم، حتی هنوز فرم و محتوای موضوع، مه‌آلود و اسرارآمیز است. این مقاله می‌کوشد تا چالشهای دنیای ریاضیات را در مواجهه با دنیای شگفت‌انگیز نانو بررسی کند. به عبارت دیگر، ریاضیات در معماری پازل نانو چه نقشی خواهد داشت: همگان بر این نکته توافق دارند که پیشرفتهای بزرگ، مستلزم تعامل میان مهندسان، ژنتیست‌ها، شیمیدانان، فیزیکدانان، داروسازان، ریاضیدانان و علوم رایانه ای ها است. شکاف میان علوم و فناوری، میان آموزش و پژوهش، میان دانشگاه و صنعت، میان صنعت و بازار بر مجموعه تأثیرگذار خواهد بود. دلایل کافی مبتنی بر فصل مشترک میان نظامهای کلاسیک و فرهنگ ها موجود است.این انقلاب علمی و فناورانه، منحصر به فرد است. این بدین معنی است که می‌بایستی نه تنها در بعد علمی، که در سایر ابعاد، نیز زیرساختهای بنیادین با حداکثر انعطاف پذیری در برابر تغییرات را پیش‌گویی و پیش‌بینی کنیم. دانش ریاضیات به عنوان خط مقدم جبههٔ علم مطرح است. ویژگی بدیهی ریاضیات در علوم نانو «محاسبات علمی» است.محاسبات علمی در فناوریی که به عنوان فناوری انقلابی مطرح شده است. محاسبات علمی در طول، تفسیر آزمایشات، تهیهٔ پیش‌بینی در مقیاس اتمی و مولکولی بر پایهٔ تئوری کوانتومی و تئوریهای اتمی است
همانگونه که ریاضیات زبان علم است، محاسبات، ابزاری عمومی علم و کاتالیزوری برای تعاملات عمیق‌تر میان ریاضیات و علوم است. یک تیم محاسبات، دربارهٔ مدلشان و اثر محاسباتشان و تطبیق‌پذیری آن با واقعیت، به بحث می‌پردازند. «محاسبات» رابطی میان آزمایش و تئوری است. یک تئوری و یک مدل ریاضی، پیش نیاز محاسبات است و یک آزمایش تنها اعتبار بخش هر نوع تئوری، مدل و محاسبات است. مدلهای ریاضی، ستونهای راهگشا به سوی بنیاد علم و تئوریهای پیش بین هستند. مدلها، رابطهایی بنیادین در پروسه‌های علمی هستند و اغلب اوقات در سیستم‌های آموزشی به فاز مدلسازی و محاسبات، تأکید کافی نمی‌شود. یک مدل ریاضی بر پایهٔ فرمولاسیون معادلات و نامعادلات اصول بنیادین استوار است و مدل درگیر با درک کامل پیچیدگیهای مسأله نظیر، جرم، اندازهٔ حرکت و توازن انرژی است. در هر سیستم فیزیکی واقعی تقریب اجازه داده می‌شود، تا مدل را در یک قالب قابل حل عرضه کنند. اکنون می‌توان مدل را یا به صورت «تحلیلی» و یا بصورت «عددی» حل کرد. در این حالت مدلسازی ریاضی یک پروسه پیچیده است،زیرا می‌بایستی دقت و کارآیی را همزمان نشان دهد.
تعداد صفحات: 21
ریاضیات و معماری