File:As06180.jpg

From Wikimedia Commons, the free media repository
Jump to navigation Jump to search

Original file(4,747 × 1,920 pixels, file size: 5.03 MB, MIME type: image/jpeg)

Captions

Captions

Add a one-line explanation of what this file represents

Summary[edit]

Description
English: Volcano-like thistle growth

Common knowledge about plant growth on urban streets is that it exerts strong forces upon solid covers to rip them up. The herbal turgor (hydraulic cell pressure) is able to achieve the level of truck wheels. But this is not complete truth. Surprisingly, the physics of small scale growth process is the same as in the case of volcanic edifice self-organization. Two images of asphalt crushing by thistles, which are weeds of outstanding stamina, give the details of the phenomenon. During initial growth thistle stems play the role of magmatic flow. They enlarge themselves and multiply cover cracks to destruct solid cover in the final run. Before volcanic eruption the pressure of inner magmatic chamber makes fluids/gases to migrate and to expand preexisting cover cracks. The latter in turn stimulates the former and the synergy of the processes arises due to positive feedback. Thus instability develops and sometimes leads to volcano’s cap throwing out and formation of its caldera. The nonlinear processes like this were firstly described by the founder of computer and artificial intelligence sciences Alan Turing in his work devoted to biological morphogenesis. There he mathematically theorized on proposed diffusion-reaction instability. The approach explains features of periodic Belousov-Zhabotinsky chemical reactions, zebra black-white lines, feline fur spots, etc.

Two images acquired in late summer prove the above analyses. Left image depicts the location of a crater with young thistle formed on asphalt surface. Long and strong roots of mother plant (right down corner of the image) allowed the young noxious weed to form crater far from asphalt stripe borders. Pay notice to the crack bunches’ direction approx. 45° to the borders, being the maximal shear stress one of the asphalt cover. Right image shows the young thistle inside the fresh crater depression with a part of its overturned cover nearby. Closer look at magnified image proves that stems were grown inside the cracks crossing the crater. Despite the consistency of results the above analyses of natural harmony are far from being final.
Русский: Прорастает трава сквозь асфальт

Пробивающий городской асфальт росток без сомнения обладает недюжинной силой. Тургор клеток осота (гидравлическое давление) может достигать величин, сравнимых с давлением в шинах тяжёлого грузовика. Удивительно другое, это мелкомасштабное явление во многом схоже с грандиозным процессом образования вулкана. Две фотографии разрушающего дорожку осота, злостного сорняка с огромной энергией семенного и вегетативного размножения, дают детали этого красивого явления. В процессе роста стебелёк ведёт себя подобно магме поднимающейся из камеры вулкана. Он не только сам увеличивается в размерах, но и расширяет старые трещины и порождает новые. Так крошится асфальт. У вулкана увеличение давления внутри его магматической камеры заставляет жидкие и газообразные флюиды перемещаться вверх, вскипать и расширять существующие трещины. Это в свою очередь приводит к ещё большему росту давления. Такая положительная обратная связь порождает синергию процессов разрушения. Развивается неустойчивость, которая иногда приводит к выбросу покрышки вулкана и образованию кальдеры. Нелинейные процессы такого типа были рассмотрены отцом компьютеров и искусственного интеллекта Аланом Тьюрингом (Alan Turing) в его основополагающей работе, посвящённой биологическому морфогенезу. В ней он предложил нелинейные уравнения диффузионно-реакционной нестабильности и получил некоторых из их решений. Подход оказался плодотворным для описания периодической химической реакции Белоусова-Жаботинского, возникновения полос окраски зебр, пятен кошачьего окраса и многих других явлений самоорганизации.

Два снимка сделанные поздним летом 2017 года подтверждают вулканическую аналогию. Левый снимок даёт общий вид асфальтовой дорожки и местоположение кратера с растением. Длинные и сильные корни осота позволили отпрыску убежать примерно на четверть ширины дорожки от материнского растения расположенного у правого нижнего края снимка. Это расстояние соответствует длине волны второй изгибной мода поперёк полотна. Направление пучка трещин у кратера составляет примерно 45° со сторонами дорожки. Это линия господствующих в асфальтовой полосе сдвиговых упругих напряжений. Правый снимок показывает молодое растение внутри свежего тёмного кратера и лежащий рядом перевёрнутый кусочек верхнего слоя асфальта. Внимательный зритель заметит, что стебли сорняка вырастают из секущих кратер трещин. Так, подобно подземным выбросам вулканов, маленькая травка прорывается к свету. И понятнее становится метафора поэта, написавшего: «…словно добрые духи земли прорастают цветы сквозь асфальт».
English: Volcano-like thistle growth Common knowledge about plant growth on urban streets is that it exerts strong forces upon solid covers to rip them up. The herbal turgor (hydraulic cell pressure) is able to achieve the level of truck wheels. But this is not complete truth. Surprisingly, the physics of small scale growth process is the same as in the case of volcanic edifice self-organization. Two images of asphalt crushing by thistles, which are weeds of outstanding stamina, give the details of the phenomenon. During initial growth thistle stems play the role of magmatic flow. They enlarge themselves and multiply cover cracks to destruct solid cover in the final run. Before volcanic eruption the pressure of inner magmatic chamber makes fluids/gases to migrate and to expand preexisting cover cracks. The latter in turn stimulates the former and the synergy of the processes arises due to positive feedback. Thus instability develops and sometimes leads to volcano’s cap throwing out and formation of its caldera. The nonlinear processes like this were firstly described by the founder of computer and artificial intelligence sciences Alan Turing in his work devoted to biological morphogenesis. There he mathematically theorized on proposed diffusion-reaction instability. The approach explains features of periodic Belousov-Zhabotinsky chemical reactions, zebra black-white lines, feline fur spots, etc. Two images acquired in late summer prove the above analyses. Left image depicts the location of a crater with young thistle formed on asphalt surface. Long and strong roots of mother plant (right down corner of the image) allowed the young noxious weed to form crater far from asphalt stripe borders. Pay notice to the crack bunches’ direction approx. 45° to the borders, being the maximal shear stress one of the asphalt cover. Right image shows the young thistle inside the fresh crater depression with a part of its overturned cover nearby. Closer look at magnified image proves that stems were grown inside the cracks crossing the crater. Despite the consistency of results the above analyses of natural harmony are far from being final.
Date
Source Own work
Author As06180

Licensing[edit]

I, the copyright holder of this work, hereby publish it under the following license:
w:en:Creative Commons
attribution
This file is licensed under the Creative Commons Attribution 4.0 International license.
You are free:
  • to share – to copy, distribute and transmit the work
  • to remix – to adapt the work
Under the following conditions:
  • attribution – You must give appropriate credit, provide a link to the license, and indicate if changes were made. You may do so in any reasonable manner, but not in any way that suggests the licensor endorses you or your use.


File history

Click on a date/time to view the file as it appeared at that time.

Date/TimeThumbnailDimensionsUserComment
current18:24, 15 December 2017Thumbnail for version as of 18:24, 15 December 20174,747 × 1,920 (5.03 MB)As06180 (talk | contribs)User created page with UploadWizard

There are no pages that use this file.