由山梨大學的 Hiroyuki Shima 教授領導的一個研究小組首次發現甜瓜的網格圖案遵循共同的幾何規律。

 憑經驗可知,網狀花紋與表面有網狀花紋(網)的瓜的品質有一定的相關性。另一方面,瓜網的形狀很少被科學研究。

 瓜的網狀結構是在生長過程中由於果肉的膨脹而在表皮中出現裂縫時形成的,並且從內部分泌的物質(軟木脂)硬化以填充裂縫之間的空隙。這種裂縫模式也可以在許多自然現像中觀察到,例如乾稻田泥和老化混凝土,其中類似的斷裂過程是由內部壓力引起的。那裡潛伏著某種普通法嗎?

 結果,本組對幾種市售甜瓜的網紋細度進行了統計分析,首次發現網眼包圍的果皮碎片面積遵循共同的概率分佈。據說碎片面積分佈(總面積的多少百分比被某個區域的碎片覆蓋)繪製了一條在五個瓜個體中幾乎共同的分佈曲線。

 此外,我們發現該分佈曲線並非巧合,而是可以用從球殼結構斷裂力學理論推導出的修正貝塞爾函數來描述。換言之,據說通過實驗得出的瓜網定律已被證明是有動力理論支持的科學定律。

 這一發現有望在未來發展成為通過對瓜的網格進行圖像識別來自動、客觀地判斷和評估質量以及判斷成熟度的技術。

論文信息:[日本物理學會雜誌] 甜瓜網果皮破碎的經驗規律

山梨大學

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