Zakaj imajo starodavne stavbe ukrivljene strehe na Japonskem in Kitajskem? Matematična utemeljitev te oblike
V komentarjih k prejšnjemu članku Zakaj imajo starodavne stavbe ukrivljene strehe na Japonskem in Kitajskem? številni bralci so pisali o primerjavi strehe s krivuljo najhitrejšega spusta - brachistochron.
To je obrnjena cikloidna krivulja. Če vzamemo pot telesa po tej krivulji, potem bo po njej, pod pogoji gravitacije, potovalo svojo pot v najmanjšem času. S problemom iskanja takšne krivulje so se ukvarjali matematiki iz 17. stoletja.
Najmanjši čas potovanja je povezan z začetnim pospeškom. Telo bo hitreje pospeševalo po poti cikloide. Toda kaj ima to skupnega s temo članka o obliki streh starodavnih zgradb na Japonskem in Kitajskem (ter v celotni vzhodni in jugovzhodni Aziji)?
Dejstvo je, da je pogosta razlaga uporabe takšne oblike streh naloga, da med tropskimi plohami čim hitreje in naprej preusmerja tok vode. In ker je ta oblika strehe čim bližje brahistohronu, bo imel tudi pretok vode največjo hitrost na spodnji točki ločitve toka od strehe. To pomeni, da bo potok odletel bolj stran od stavbe. Animacija iz ene izkušnje:
Na tretji, najbolj strmi krivulji telo sicer sicer sprva sicer dobiva več pospeška, vendar zaradi svojega predolgo telo potuje daljšo pot in je v času slabše od telesa, ki se giblje cikloidna. Telo se najdlje premika v ravni črti.
Kot je zapisano zgoraj na diapozitivu, obstaja še ena značilnost brahistohrona: če telo postavite v katerega koli točke na krivulji te cikloide, bo čas, potreben za spust na obzorje, enak pri vsaki točk.
V tropskem nalivu žlebovi nimajo smisla, prelivajo se in nimajo časa za odvajanje vode. Zato bolj kot se voda odstranjuje zaradi svoje vztrajnosti, tem bolje. Izkazalo se je, da ima prav ta pot vzdolž cikloide največjo učinkovitost. In to je določilo izbiro oblike strehe.
Ali je mogoče, da so stari japonski in kitajski arhitekti imeli takšno znanje, ki se je v Evropi pojavilo šele v 17. stoletju?
Seveda obstajajo še druga pojasnila, ki si zaslužijo pozornost. Veliko jih je bilo predlaganih v komentarjih v prvem delu. Glavna pojasnila, ki so jih bralci predlagali v komentarjih, so:
V budizmu se ravne črte in koti izogibajo. Po njihovih zamislih pretoki energije v ravnih črtah niso enaki. Da se zli duhovi ne naselijo v kotih (premikajo se po ravnih črtah). Da bi preprečili, da bi energija na vogalih strehe prišla v ljudi, ki so pod njo. Ta je bil predstavljen v obliki zmajev, ki so spet vzleteli v nebo. Na splošno velja nekaj načel feng shuija in vraževerja.
Ta bolj različna je ta različica: v vogalih je bil narejen sistem nosilcev, ki blažijo tresljaje med potresi, hkrati pa dvigajo vogal strehe navzgor.
***
Naročite se v kanal, ga dodajte med zaznamke brskalnika (Ctrl + D). Pred nami je veliko zanimivih informacij.