Tatbestand Muster

Risse sind lineare Öffnungen, die sich in Materialien bilden, um Stress abzubauen. Wenn sich ein elastisches Material gleichmäßig dehnt oder schrumpft, erreicht es schließlich seine Bruchfestigkeit und scheitert dann plötzlich in alle Richtungen, wodurch Risse mit 120-Grad-Verbindungen entstehen, so dass drei Risse an einem Knoten aufeinandertreffen. Umgekehrt bilden sich, wenn ein unelastisches Material ausfällt, gerade Risse, um die Belastung zu lindern. Eine weitere Belastung in die gleiche Richtung würde dann einfach die vorhandenen Risse öffnen; Spannung im rechten Winkel kann neue Risse verursachen, bei 90 Grad zu den alten. So zeigt das Muster der Risse an, ob das Material elastisch ist oder nicht. In einem zähen faserigen Material wie Eichenrinde bilden sich Risse, um Stress wie üblich abzubauen, aber sie wachsen nicht lange, da ihr Wachstum durch Bündel starker elastischer Fasern unterbrochen wird. Da jede Baumart ihre eigene Struktur auf zell- und molekularer Ebene hat, hat jede ihr eigenes Muster der Spaltung in ihrer Rinde. Faktenmuster sind ein wichtiges Element der Jura-Prüfungen, wobei von den Schülern erwartet wird, dass sie die relevanten Fakten aus dem vorgestellten Szenario identifizieren, dann das Gesetz als durch das Faktenmuster impliziert zusammenfassen und synthetisieren. [2] Muster in der Natur sind sichtbare Regelmäßigkeiten der Form, die in der natürlichen Welt zu finden sind. Diese Muster wiederholen sich in verschiedenen Kontexten und können manchmal mathematisch modelliert werden.

Natürliche Muster umfassen Symmetrien, Bäume, Spiralen, Mäander, Wellen, Schaumstoffe, Tessellationen, Risse und Streifen. Frühe griechische Philosophen studierten Muster, wobei Plato, Pythagoras und Empedocles versuchten, Ordnung in der Natur zu erklären. Das moderne Verständnis sichtbarer Muster entwickelte sich im Laufe der Zeit allmählich. Unter den nicht lebenden Dingen haben Schneeflocken auffallende sechsfache Symmetrie; Die Struktur jeder Flocke bildet eine Aufzeichnung der unterschiedlichen Bedingungen während ihrer Kristallisation, mit fast dem gleichen Wachstumsmuster auf jedem ihrer sechs Arme. Kristalle im Allgemeinen haben eine Vielzahl von Symmetrien und Kristallgewohnheiten; sie können kubisch oder oktaeder sein, aber wahre Kristalle können keine fünffache Symmetrie haben (im Gegensatz zu Quasikristallen). Die Rotationssymmetrie findet sich in verschiedenen Maßstäben unter nicht lebenden Dingen, einschließlich des kronenförmigen Spritzmusters, das entsteht, wenn ein Tropfen in einen Teich fällt, und sowohl die sphäroidale Form als auch die Ringe eines Planeten wie Saturn. 1952 schrieb Alan Turing (1912–1954), besser bekannt für seine Arbeit über Computer und Codebreaking, The Chemical Basis of Morphogenesis, eine Analyse der Mechanismen, die notwendig wären, um Muster in lebenden Organismen zu schaffen, in dem Prozess, der Morphogenese genannt wird. Er sagte oszillierende chemische Reaktionen voraus, insbesondere die Belousov-Zhabotinsky-Reaktion. Diese Aktivator-Hemmer-Mechanismen können, wie Turing vorschlug, Muster von Streifen und Flecken bei Tieren erzeugen und zu den Spiralmustern beitragen, die in der Pflanzenphyllotaxis beobachtet werden.