Двухмерная форма: Возможна ли двухмерная форма жизни

Доказана возможность существования жизни в двумерных Вселенных

Георгий Голованов21 июня 2019, 09:39

Традиционно считается, что жизнь может сформироваться только в похожей на нашу Вселенной, где есть три пространственных и одно временное измерение. Однако работа американского физика Джеймса Скаргилла доказывает, что есть и другие варианты.

В последние десятилетия физики задались вопросом, почему мы живем во Вселенной с именно таким соотношением измерений? Может ли существовать сложная жизнь в мире, где, скажем, два измерения пространства и два времени? И пришли к выводу, что комбинация 3+1 — единственно возможная. Это стало так называемым антропным принципом — Вселенная должна обладать свойствами, позволяющими возникнуть наблюдателю.

Однако, Джеймс Скаргилл из Калифорнийского университета в Дэвисе смог доказать, что Вселенная с измерениями 2+1 способна поддержать и гравитацию, и сложную форму жизни.

Его работа подрывает антропный принцип космологов и философов, которым придется найти другой аргумент, почему Вселенная приняла именно такую форму, пишет MIT Technology Review.

Ученые пока не могут дать ответ на вопрос, почему законы физики так хорошо приспособлены для существования жизни. К примеру, числовое значение постоянной тонкой структуры кажется случайным, однако если бы оно было чуть другим, атомы и более сложные объекты не смогли бы сформироваться. В такой вселенной жизнь не смогла бы появиться.

Антропный принцип утверждает: если постоянная тонкая структура приняла бы иное значение, не было бы наблюдателя, способного ее измерить. В 1990 физик Макс Тегмарк высказал схожий аргумент о числе измерений во Вселенной. Он утверждал, что если бы у нас было более одного временного измерения, законы физики не обладали бы свойствами, необходимыми для появления наблюдателя.

В мире с четырьмя пространственными измерениями законы Ньютона оказались бы крайне чувствительными к мельчайшим возмущениям. Не смогли бы сформироваться стабильные орбиты, не возникла бы Солнечная система.

Но в случае Вселенной с меньшим количеством измерений все оказывается не так категорично. Один из аргументов против существования 2D-мира — в нем не может быть гравитации. Но у Скаргилла другая точка зрения. Он доказал, что в такой Вселенной возможно более простое, чисто скалярное гравитационное поле, и его было бы достаточно для стабильных орбит и обоснованной космологии.

Но более важно в его работе то, что он показал, как в мире 2+1 может возникнуть сложность. Скаргилл подошел к своей проблеме с точки зрения биологической нейронной сети. Она может характеризоваться различными особыми свойствами, которые должны быть воспроизводимы любой двухмерной системой. К таким качествам относится граф «мир тесен», а также способность мозга оперировать в режиме шаткого равновесия между высокой и низкой активностью. А это возможно только в сетях с модульной иерархией, где подсети образуют крупные системы.

Скаргилл задается вопросом, существуют ли 2D-сети, обладающие всеми этими качествами? На первый взгляд кажется, что нет, потому что в двухмерных графах узлы соединены пересекающимися гранями. Тем не менее, ученый показывает, что 2D-сети можно построить по модульному типу, и они будут обладать свойством «мир тесен». Также он доказывает, что эти сети могут работать в критическом режиме, балансируя между двумя видами поведения.

Таким образом, 2D-сети, по его мнению, могут поддерживать поразительно сложное поведение.

Конечно, этого недостаточно, чтобы доказать, что вселенная 2+1 может поддерживать жизнь. Требуется провести больше исследований, чтобы понять, способны ли описанными им сети к сложному поведению, присущему живым существам. Но Скаргилл точно и убедительно опроверг тезис о том, что в мирах 2+1 невозможно существование жизни.

Элементы дизайна — Визуальный дизайн

1. Точка

2. Линия

3. Форма, Фигура

4. Движение

5. Цвет, яркость, тон

6. Узор, текстура

7. Пространство

Форма, фигура и пространство

Формы и фигуры — это области или массы, которые определяют объекты в пространстве. Форма и фигура подразумевают пространство; естественно, ведь без него они не могут существовать.

Существует два способа типизации форм и фигур. Формы и фигуры могут быть двухмерными, либо трехмерными.. двухмерная форма имеет ширину и длину. Она также может служить иллюзорным изображением трехмерных объектов. Трехмерные фигуры имеют также высоту и толщину.

Формы и фигуры также бывают органическими и геометрическими. Органические формы, такие например, как холмы, покрытые снегом имеют неправильную форму и часто асимметричны. Органические формы чаще всего имеют природное происхождение.

Геометрические формы — это такие формы, которые соответствуют известным геометрическим фигурам, например, квадратам, прямоугольникам, кругам, кубам, сферам, конусам, и прочим правильным фигурам. Эти формы чаще всего имеют искусственное происхождение. Если вас интересуют визуальные свойства геометрических форм в контексте математики, взгляните на следующий web-сайт, или хотя бы на узоры, сгенерированные математически.

Однако не все предметы, сделанные руками человека, имеют правильную геометрическую форму; многие такие предметы имеют неправильные контуры. Хотя данное кимоно по конструкции является геометрической формой, его поверхность имеет органическую, неправильную форму.

Также и природные объекты тоже не всегда имеют неправильные формы; снежинки или мыльные пузыри — пример того, как природные объекты могут быть правильными геометрическими фигурами. Если вам интересно взглянуть на другие примеры геометрических форм в природе, пройдитесь по этим ссылкам: Лаборатория физики атома и твердого тела. А на эти фотографии тоже стоит взглянуть.

Существуют также и другие термины, с помощью которых описываются формы и фигуры в композициях; эти классификации связаны с тем, как формы представлены. Если мы в форме или фигуре можем распознать известный нам объект или обстановку, мы называем ее реалистичной или натуралистичной. Однако, если в изображении трудно или невозможно обнаружить объекты, знакомые нам по опыту, то мы называем такие изображения абстрактными.

Существует несколько видов абстрактных изображений. По большей части, абстракции берут свое начало от реалистических изображений, которые подвергаются каким-то искажениям, причем таким, что исходный объект не так то просто распознать. Пример такой абстракции — рисунки цветков Джоржиа О’Кифа. Этот вид абстракции в искусстве называют объективным изображением — то есть изображением, которое произошло от реального объекта. С другой стороны, некоторые произведения абстрактного искусства базируются на чистой комбинации форм, линий и цвета, и не соотносятся ни с каким реально существующим объектом или обстановкой. Такие изображения называют необъективными.

Карикатуры являются особым видом абстракции, в которой реалистическое изображение искажается для того, чтобы охарактеризовать человека, место или другой объект. С этим методом абстракции мы пожалуй знакомы лучше всего, так как он постоянно присутствует в различных средствах массовой информации. Тем не менее, важно помнить, что если бы более до этого более сильные методы абстракции не пробили бы себе дорогу экспериментами с искажениями изображений, мы бы сейчас не имели бы карикатуры как таковой. Столетие назад, карикатур (таких какие мы имеем сейчас) не было вообще.

Наше восприятие фигур и форм зависит от множества факторов. Расположение точки зрения, с которой мы видим объект, может подчеркнуть или скрыть некоторые его свойства, и следовательно снизить или повысить эффект, который он производит на смотрящего. Как видно на серии данных фотографий, где изображен один и тот же манекен, пространство вокруг предмета может отвлекать, привлекать внимание или изменять вид предмета. Хаотический фон за предметом уменьшает важность самого предмета, в то время как чистый, однородный фон — привлекает к предмету внимание.

Сам персонаж и источник освещения также влияют на восприятие изображения. Например на фотографиях ниже с помощью освещения можно сделать человека старше, моложе, сделать его образ драматичнее или даже абстрактным.

Двухмерная форма

Двухмерные формы — основа организации рисунка или композиции в изобразительном искусстве, фотографии и проч. Форма создается несколькими способами.

Она может быть определена линией. Об этом было сказано выше. Линия, либо нарисованная явно, либо только угадываемая, создает контуры формы.

Яркость (относительная яркость или затемненность цвета) также может быть использована для создания формы. Сильный контраст по яркости в композиции может на границах создавать иллюзию контура. Градации яркости, или полутени, также могут использоваться для создания иллюзии формы или объема. Варицаия темных и белых участков может придавать форме трехмерность.

Форма также может определяться путем смены текстуры даже тогда, когда яркость и цвет остаются неизменными. Однако, наиболее типичным способом определения формы является комбинирование всех этих трех факторов. Примером такой комбинации могут служить рисунки Макса Эрнста (Max Ernst).

Связь формы с положительным или отрицательным пространством

Формы и фигуры можно классифицировать как положительные и отрицательные. В двухмерной композиции объекты являются положительными формами, а фон — отрицательным пространством. Для начинающих художников и дизайнеров очень важным является умение эффективно использовать отрицательное пространство.

Данный пример (см. рис.) — результат упражнения, когда студенту дается задание вырезать из бумаги определенную композицию используя белую и черную бумагу. Это позволяет избавиться от привычки игнорировать фон и рассматривать его просто как пустое пространство. Эффективное расположение объектов в отношении к отрицательному пространству — очень важно для получения успешной композиции.

Некоторые художники «играя» с обращением отрицательного пространства в положительное и обратно, создают сложные иллюзии. Работы М.К.Эшера (M. C. Escher ) играют на нашем ощущении того, что является фоном, а что — первым планом. Другие художники используют эту иллюзию положительных/отрицательных изображений в еще большей мере, пряча одно изображение внутри другого. Восприятие формы и фигур определяется нашим врожденным инстинктом, который приписывает определенные значения и порядок определенным визуальным образам. Когда мы смотрим на изображение и формируем первое к нему отношение, как правило именно на этом этапе мы и приходим к заключению о том, что изображено на картине, и игнорируем все остальные возможные варианты. Из-за этого нам трудно увидеть другие скрытые изображения.

Тренируясь воспринимать изображение более глубоко, вы сделаете первый большой шаг к развитию своей настоящей визуальной грамотности.

1. Точка

2. Линия

3. Форма, Фигура

4. Движение

5. Цвет, яркость, тон

6. Узор, текстура

7. Пространство

Что такое 2D-фигуры? Определение, имена, свойства, примеры

Что такое двумерные формы?

Двумерная (2D) фигура может быть определена как плоская фигура или форма, имеющая два измерения — длину и ширину. Двухмерные или двумерные формы не имеют толщины.

2D-фигуры можно классифицировать на основе их размеров.

Родственные игры

Примеры двухмерных геометрических фигур

Круг, треугольник, квадрат, прямоугольник и пятиугольник — все это примеры двухмерных фигур.

Связанные рабочие листы

Свойства 2D-фигур

Давайте узнаем названия 2D-фигур, а также атрибуты и свойства 2D-фигур:

Треугольник:

У него три прямые стороны, три угла и три вершины.

Квадрат:

У него четыре стороны, четыре равных угла по 90° каждый. Он имеет четыре вершины.

Прямоугольник:

У него четыре стороны, четыре вершины и четыре угла по 90° каждый. Противоположные стороны прямоугольника равны по длине и параллельны.

Параллелограмм:

Имеет две пары параллельных сторон. Противоположные стороны прямоугольника равны по длине. Противоположные углы равны.

Ромб:

Это особый тип четырехугольника, все стороны которого равны по длине.

Трапеция:

Имеет четыре прямые стороны, одна пара противоположных сторон параллельна друг другу, а две другие стороны не параллельны.

Воздушный змей:

У него четыре стороны. Стороны сгруппированы в две пары равных сторон, которые примыкают друг к другу.

Круг:

Состоит из изогнутой линии. У него нет ни углов, ни краев. Это множество всех тех точек на плоскости, расстояние до которых от фиксированной точки остается постоянным.

Полукруг:

Диаметр круга делит круг на две равные части. Каждая часть называется полукругом.

Формула двумерных фигур

Разница между двумерными и трехмерными фигурами

Забавный факт!
Точка нульмерна, а прямая одномерна, потому что мы можем только измерить ее длину.

Решенные примеры двухмерных фигур

Пример 1. Какие из следующих фигур являются двумерными?

Круг Сфера Цилиндр Пятиугольник Ромб

Решение:

Круг Пятиугольник Воздушный змей Ромб

Пример 2: Укажите, верно ли или ложь .

1. 2D-форма имеет одно измерение.
2. 2D-форма не имеет толщины.
3. Окружность является примером 2D-фигуры.
4. Мы можем найти объем 2D фигуры.

Решение:

1. Ложь. Двухмерная фигура имеет два измерения: длину и ширину.
2. Правда
3. Правда
4. Ложь. 2D-форма не имеет толщины или глубины.

Пример 3. Сопоставьте 2D-форму с ее свойством.

Решение:

1. – (iii)
2.  – (iv)
3. – (и)
4. – (ii)

Пример 4: Запишите количество сторон и вершин (углов) каждой фигуры.

1. Треугольник
2. Воздушный змей
3. Круг

Решение:

1. Треугольник имеет 3 стороны и 3 вершины.
2. Воздушный змей имеет 4 стороны и 4 вершины.
3. У круга 0 сторон и 0 вершин.

Практические задачи на двумерных фигурах 92$.

3

Определите 2D-формы в данном флаге.

Квадрат и прямоугольник

Треугольник и квадрат

Треугольник и прямоугольник

Треугольник и трапеция

Правильный ответ: Треугольник и прямоугольник
Треугольники — это фигуры синего цвета, а прямоугольники — фигуры красного цвета.

4

Какое твердое тело можно использовать для трассировки квадратной формы?

Куб

Цилиндр

Сфера

Ничего из вышеперечисленного

Правильный ответ: Куб
Куб имеет квадратные грани. Таким образом, его можно использовать для рисования квадратной формы.

Часто задаваемые вопросы о двумерных фигурах

Какая польза от понимания площади и периметра двумерных фигур?

Понимание площади и периметра двумерных фигур помогает вычислить площадь пола и найти длину ограждения замкнутой фигуры.

Что такое правильные и неправильные 2D-формы?

У правильных двумерных фигур все стороны равны по длине, а мера их внутренних углов одинакова.

Стороны неправильных 2D-форм не имеют одинаковой длины, и мера их внутренних углов также неодинакова.

Какие два измерения двухмерных фигур можно измерить?

Можно измерить длину и ширину двумерных фигур.

Является ли овал двухмерной формой?

Да, овал — это двухмерная форма, поскольку он представляет собой плоскую фигуру и не имеет толщины.

Что такое нульмерный объект?

Точка является нульмерным объектом, так как не имеет ни длины, ни ширины, ни высоты. У него нет размера.

В чем важность 2D-форм?

Двумерные формы помогают нам распознавать трехмерные объекты. Используя 2D-формы, мы можем создавать сети из 3D-форм, которые затем можно сложить, чтобы получить 3D-форму.

2D-формы – названия, определения, свойства

A 2D-форма – это плоская фигура, имеющая только два измерения – длину и ширину, без толщины и глубины, поэтому она называется двумерной форма . Например, лист бумаги имеет двумерную форму. Он состоит из длины и ширины, но не имеет ни глубины, ни высоты. Некоторыми распространенными 2D-формами являются квадраты, прямоугольники, треугольники, круги и шестиугольники. Давайте узнаем больше о 2D геометрические фигуры , разница между 2D и 3D фигурами, вместе с некоторыми примерами 2D фигур на этой странице.

1.	Что такое 2D-фигуры?
2.	Разница между 2D и 3D фигурами
3.	Свойства 2D-фигур
4.	Площадь и периметр 2D-фигур
5.	Часто задаваемые вопросы о 2D-фигурах

Что такое 2D-фигуры?

В геометрии плоские фигуры (двухмерные фигуры) могут быть определены как плоские фигуры, которые являются абсолютно плоскими и имеют только два измерения — длину и ширину. Они не имеют толщины и могут быть измерены только по двум измерениям. По сравнению с ними трехмерная (трехмерная) форма имеет три измерения: длину, ширину и высоту. Например, игральная кость трехмерна, потому что состоит из длины, ширины и высоты. Некоторыми распространенными трехмерными формами являются кубоиды, конусы, пирамиды и цилиндры.

Определение 2D-фигур

Многоугольник — это 2-мерная форма, состоящая из сегментов прямой линии, которые соединены друг с другом, что придает ему замкнутую форму. Круг, квадрат, прямоугольник и треугольник являются примерами двухмерных фигур, которые можно нарисовать на бумаге. Все двумерные фигуры имеют стороны, вершины (углы) и внутренние углы, за исключением круга, который представляет собой изогнутую фигуру. Двумерные фигуры, имеющие по крайней мере три прямые стороны, называются многоугольниками, и к ним относятся треугольники, квадраты и четырехугольники. На приведенном ниже рисунке показан список 2D-форм, с которыми мы обычно сталкиваемся.

Типы 2D-фигур — правильные и неправильные 2D-фигуры

2D-форма может быть классифицирована как правильная или неправильная в зависимости от длины и внутренних углов:

• Двухмерная форма (2D-форма) называется правильным, если все его стороны равны по длине и все внутренние углы равны между собой.
• Двумерная фигура (2D-форма) является неправильной, если все стороны имеют разную длину и все ее углы имеют разную величину.

Обратите внимание на следующий рисунок, на котором показана разница между правильными и неправильными двухмерными формами. Он показывает список 2d фигур.

Разница между 2D и 3D фигурами

В следующей таблице показано сравнение двухмерных и трехмерных форм.

Свойства 2D-фигур

Двухмерные фигуры плоские и могут быть нарисованы на листе бумаги. Существуют различные типы правильных и неправильных двумерных фигур, таких как круг, треугольник, квадрат, прямоугольник, пятиугольник и шестиугольник. Давайте узнаем о некоторых из них вместе с их свойствами.

Имена 2D-фигур

В геометрии существует множество 2D-фигур. Однако некоторые из них обычно встречаются вокруг нас и обсуждаются ниже. Вот список примеров 2D-фигур вместе с их свойствами.

Круг:

Круг представляет собой замкнутую двухмерную форму, состоящую из изогнутой линии без углов и краев. Некоторыми реальными примерами круга являются монеты, колеса и пицца. Круг состоит из различных частей, таких как радиус, диаметр, длина окружности и так далее.

Свойства круга

Изучите свойства круга, чтобы идентифицировать его как двумерную форму.

• Круги полностью круглые и состоят из одной изогнутой линии.
• Окружность — это длина границы окружности.
• Радиус — это расстояние от центра круга до границы круга.
• Диаметр — это отрезок, проходящий прямо через окружность через центр. Это самая длинная линия, которую можно провести внутри круга, и ее длина вдвое больше радиуса.

На следующем рисунке показаны различные части круга.

Треугольник:

Треугольник — это двумерная фигура с тремя сторонами и тремя вершинами (углами).

Свойства треугольника

Изучите свойства треугольника, чтобы идентифицировать его как двумерную фигуру.

• Треугольник — это замкнутая фигура с 3 сторонами, 3 вершинами и 3 углами.
• Это многоугольник, внутренние углы которого в сумме составляют 180°.

Примерами треугольников из реальной жизни являются дорожные знаки, пирамиды и начос. На следующем рисунке показаны стороны и вершины треугольника.

Квадрат:

Квадрат представляет собой двухмерную фигуру с четырьмя равными сторонами, каждый из которых равен 90˚. Некоторые из реальных примеров квадрата: буханка хлеба и шахматная доска.

Свойства квадрата

Изучите свойства заданного квадрата PQSR, чтобы идентифицировать его как двумерную форму.

• Все четыре стороны равны, т. е. сторона PQ = QS = RS = PR
• Сторона PQ параллельна RS.
• Сторона PR параллельна QS.
• Все четыре внутренних угла равны 90°.

Прямоугольник:

Прямоугольник — это двумерная фигура с четырьмя сторонами, у которой противоположные стороны равны и параллельны, а все четыре угла равны 90°. Некоторыми реальными примерами прямоугольника являются столешницы, классные доски, картон и т. д.

Свойства прямоугольника

Изучите свойства заданного прямоугольника ABCD, чтобы идентифицировать его как двумерную фигуру.

• Сторона AB = DC
• Сторона AD = BC
• Сторона AB параллельна DC.
• Сторона AD параллельна стороне BC.
• Все четыре угла равны 90°.

Площадь и периметр 2D-фигур

Площадь 2D-фигуры — это заключенное внутри нее пространство. Периметр двумерной фигуры — это общая длина ее границы. В следующей таблице показаны формулы, которые используются для расчета площади и периметра нескольких распространенных 2D-фигур:

Важные примечания

Вот несколько важных примечаний, которые следует помнить при изучении 2D-форм.

• Любую 2D-форму можно измерить по ширине и длине.
• Все 2D-формы полностью плоские.

Двухмерные фигуры Примеры из реальной жизни

Ниже приведены несколько реальных примеров двухмерных форм:

• Денежная банкнота в форме прямоугольника
• Шахматная доска в форме квадрата.
• Печенье в форме круга.
• Соты с маленькими шестиугольниками внутри.

☛ Статьи по теме

• Геометрические фигуры
• плоские фигуры
• Твердые формы
• Визуализация твердых фигур
• Рабочие листы 2D и 3D форм

Часто задаваемые вопросы о 2D-фигурах

Что такое двумерные фигуры в математике?

2D (двумерная) фигура может быть определена как плоская фигура, которую можно нарисовать на плоской поверхности. Он имеет только два измерения — длину и ширину, без толщины и глубины. Некоторые из основных 2D-форм: прямоугольник, пятиугольник, четырехугольник, круг, треугольники, квадрат, восьмиугольник и шестиугольник.

Что такое 2D-фигуры и 3D-фигуры?

Плоская фигура, имеющая два измерения — длину и ширину, — это двумерная фигура, а фигура, имеющая три измерения — длину, ширину и глубину (высоту), — трехмерная фигура.

Каковы свойства 2D-фигур?

Двумерная фигура — это плоская фигура, которую можно нарисовать на плоской поверхности. Как следует из названия, он имеет только два измерения длины и ширины без какой-либо толщины. В то время как некоторые 2D-фигуры имеют стороны и вершины, другие состоят из изогнутых линий.

Сколько существует двухмерных фигур?

Существует множество различных видов 2D-форм, таких как прямоугольник, пятиугольник, четырехугольник, круг, треугольник, квадрат, восьмиугольник и шестиугольник. Это плоские фигуры, которые можно рисовать на плоской поверхности.

Как найти площадь 2D-фигуры?

Площадь 2D-фигуры — это пространство, которое она занимает. Поскольку существуют различные виды 2D-фигур, такие как круги, квадраты, прямоугольники и т. д., для нахождения их площадей используются разные формулы. Например, площадь круга можно рассчитать по формуле Площадь = πr ² , где ‘r’ — радиус окружности, а (pi) π — константа со значением 22/7. Площадь квадрата рассчитывается по формуле Площадь = сторона × сторона. Площадь двумерных фигур выражается в квадратных единицах.

Как обучать двухмерным фигурам?

Обучение двухмерным формам легко, если эта концепция представлена ​​в первые годы. Прежде всего, можно заставить выучить названия основных фигур. Затем учащихся следует попросить определить названия фигур из списка двумерных фигур. Еще один интересный способ — попросить их определить фигуры вокруг них.

Назовите двухмерные фигуры вокруг дома.

Некоторые часто встречающиеся 2D-формы, которые можно увидеть в доме: прямоугольная поверхность ноутбука (прямоугольник), круглая форма часов (круг), круглая форма пиццы, окно квадратной формы (квадрат )

Является ли круг двумерной фигурой?

Да, круг — это двумерная форма, потому что он существует на плоскости без глубины.