9910401 Кольцевые структуры (науч.)

Рассматриваемые ниже типы кольцевых структур позволяют моделировать циклические процессы, характерные для макромира, микромира и наномира.

Дадим общую характеристику кольцевых структур.

Определение. Кольцевой структурой (полициклом) общего вида будем называть множество элементов, имеющих форму окружности, кольца или тора. Элементы могут иметь произвольный радиус. Элементы могут произвольно располагаться в пространстве. Элементов может быть произвольное количество. Элементы могут произвольно перемещаться в пространстве.

Из всего многообразия кольцевых структур можно выделить несколько типов, на радиусы элементов которых или на их взаимное расположение наложены ограничения.

1. Полициклы монорадиальные. Все элементы множества имеют один и тот же радиус.
2. Полициклы конечные. Количество элементов множества конечно.
3. Полициклы периодические. Все элементы множества расположены подобно атомам в кристаллической решетке.
4. Полициклы связные. Все элементы множества сцеплены в единую систему.

Если на кольцевую структуру наложить одновременно несколько ограничений, то возможных структур может оказаться не так много, может быть, даже одна или ни одной. Рассмотрим, например, структуру, которая ограничена условиями 1, 3, 4. Элементы этой структуры должны иметь одинаковые радиусы, располагаться подобно атомам в кристаллической решетке и образовывать единую систему. В случае элементов тороидальной формы, количество элементов, сцепленных с каким-то одним элементом конечно. Если добавить еще условие однородности структуры в трехмерном евклидовом пространстве, то такая структура окажется единственной. В ней элементы расположены в трех перпендикулярных плоскостях и сцеплены с четырьмя окружающими элементами. Эту структуру можно использовать для моделирования гипотетической среды – эфира.

Другой частный случай кольцевых структур, на которые наложены ограничения 1, 2 (и дополнительно: элементы должны быть вписаны в грани платоновых или архимедовых тел) получил название кольцегранники. Этот тип полициклов можно использовать для моделирования электронных оболочек атомов, молекул и кристаллов.

Некоторые частные случаи полициклов имеют характерные особенности, которые могут быть использованы в области науки, техники, искусства. Рассмотрим примеры.

Полициклы эквидистантные. На этот тип полициклов наложено следующее ограничение: элементы должны образовывать эквидистантные поверхности. В частном случае, если элементы множества имеют две разновидности, например, черный и белый цвет и располагаются подобно полям шахматной доски, то такой тип полициклов может использоваться для моделирования сопряженных химических систем, например, нуклеотидов, РНК, ДНК, белков.

Полициклы веерные. В такой системе элементы лежат в плоскостях, имеющих одну линию пересечения, и соприкасаются с этой линией в одной точке.

Полициклы кудрявые. Эта система колец состоит из веерных полициклов, диаметры элементов которых совпадают с ребрами многогранников.

Полициклы сопряженные. Эта система колец состоит из двух (или более) подсистем – кольцегранника и кудрявого полицикла, причем каждый элемент одной системы связан с одинаковым числом элементов сопряженной системы. Такие системы могут использоваться для создания трансформаторов энергии, антенн и пр.

Полициклы ушастые. Это гибрид систем-кольцегранников и кудрявых полициклов. Могут использоваться для моделирования процессов роста кристаллов.

Полициклы цепные. Такие полициклы имеют периодическое строение по одному направлению. Могут использоваться для создания трансформаторов энергии, электромагнитных мышц и пр.

Полициклы кольчужные. Периодичны по двум направлениям. Могут использоваться для создания тонких фазированных антенн. Для создания объемной фазированной антенны может использоваться структура "Вихрал" (модель эфира).

Полициклы оболочечные. Отличаются от кольцегранников локальностью симметрии, т.е. симметричные подсистемы могут соединяться в систему, в которой симметрия элементов отсутствует. Могут использоваться для моделирования био-объектов.

Полициклы спиральные. Отличаются наличием спиральной симметрии в расположении элементов. Могут использоваться для моделирования структур РНК, ДНК и белков.

Спиральные структуры. Рассмотрим замкнутую винтовую спираль на тороидальной поверхности. Она может использоваться для моделирования циклических процессов аналогично кольцевой структуре. В частности, как модель кварка. Назовем эту структуру "спир".

Система спиров. Аналогично кольцевым структурам можно рассматривать структуры спиров. В случае предельного перехода спира в кольцо (окружность), система спиров вырождается в кольцевую структуру. Рассмотрим частный случай системы спиров, в которой элементы имеют правую спирализацию (правый винт, замкнутый в кольцо) и расположены линейно, подобно столбику монет. Назовем такую структуру столбчатой. Она может использоваться для моделирования атомных ядер.

http://ftp.decsy.ru/nanoworld/index.htm