Η σπείρα, παρά την απλότητα της εικόνας, είναι ένα σύνθετο και ουσιαστικό σύμβολο. Ακόμη και οι αρχαίοι άνθρωποι το χρησιμοποιούσαν ως διακοσμητικό σύμβολο, ένα σχέδιο που εφαρμόζεται εύκολα σε ξύλο, πέτρες και πηλό. Το σχήμα της σπείρας συνδυάζει τη συμμετρία και τη χρυσή τομή· όταν γίνεται αντιληπτό οπτικά, προκαλεί μια αίσθηση αρμονίας και ομορφιάς. Η σπείρα, που συνδέεται με τον συμβολισμό του κέντρου, είναι εδώ και καιρό η αρχή των αρχών, από όπου ξεκινά η εξέλιξη, η ανάπτυξη, η κίνηση της ζωής. Κάποτε, ο Αρχιμήδης επέστησε την προσοχή στη μορφή του. Ένας αρχαίος Έλληνας επιστήμονας από τις Συρακούσες μελέτησε το σχήμα ενός σπειροειδώς στριμμένου κελύφους και συνήγαγε τη σπειροειδή εξίσωση. Το πηνίο που τράβηξε σύμφωνα με αυτή την εξίσωση πήρε το όνομά του - η σπείρα του Αρχιμήδη.
Πηνίο του Αρχιμήδη
Μια καμπύλη που περιγράφεται από ένα σημείο που κινείται με σταθερή ταχύτητα κατά μήκος μιας δέσμης που περιστρέφεται με σταθερή γωνιακή ταχύτητα γύρω από την αρχή της ονομάζεται "σπείρα του Αρχιμήδη". Η κατασκευή του πραγματοποιείται ως εξής: το βήμα του ορίζεται - α, ένας κύκλος σχεδιάζεται από το κέντρο O με ακτίνα ίση με το βήμα της σπείρας, το βήμα και ο κύκλος χωρίζονται σε πολλά ίσα μέρη, αριθμώντας τα σημεία διαίρεσης
Αρχιμήδηςστην πραγματεία του "On the Spiral" μελέτησε τις ιδιότητες αυτής της μορφής, χρησιμοποιώντας πολικές συντεταγμένες, κατέγραψε τη χαρακτηριστική ιδιότητα των σημείων της, έδωσε την κατασκευή μιας εφαπτομένης στη σπείρα και προσδιόρισε την περιοχή της. Εμφανίζει τη σπείρα του τύπου του Αρχιμήδη r=αθήτα. Ο επιστήμονας γνώριζε ότι η αύξηση στο βήμα της έλικας είναι πάντα ομοιόμορφη.
Συμβολισμός
Η εξαιρετική ποικιλία των σημασιών του σπειροειδούς συμβόλου είναι εντυπωσιακή. Εκλαμβάνεται ως η πορεία και η πορεία του χρόνου (κυκλικοί ρυθμοί, αλλαγή ηλιακών και σεληνιακών φάσεων, πορεία της ιστορίας, ανθρώπινη ζωή). Η σπείρα θεωρείται σημάδι ανάπτυξης, ζωτικότητας που μας δίνει η φύση. Αυτή είναι μια επιθυμία για νέα επίπεδα, για το κέντρο σας, σοφία. Η σπείρα συνδέεται συχνά με το φίδι, το οποίο, με τη σειρά του, προσωποποιεί τη σοφία των προγόνων. Άλλωστε, είναι γνωστό ότι τα φίδια λατρεύουν να κουλουριάζονται και να μοιάζουν με σπείρες.
Στη φύση, η σπείρα εκδηλώνεται με τρεις κύριες μορφές: παγωμένη (κέλυφος σαλιγκαριού), διαστελλόμενη (εικόνες σπειροειδών γαλαξιών) ή συσταλτική (παρόμοια με μια δίνη). Οι σπειροειδείς μορφές παρουσιάζονται από τα εξελικτικά βάθη (μόρια DNA) έως τους νόμους της διαλεκτικής.
Η σπείρα είναι κοντά σε έναν κύκλο - η πιο ιδανική μορφή από όλα όσα έχει δημιουργήσει η φύση. Πράγματι, τα στοιχειώδη και φυσικά στοιχεία με τη μορφή σπείρας είναι πολύ κοινά στη φύση. Αυτά είναι σπειροειδή νεφελώματα, γαλαξίες, δίνες, ανεμοστρόβιλοι, ανεμοστρόβιλοι, φυτικές συσκευές. Ακόμη και οι αράχνες περιστρέφουν τους ιστούς τους σε μια σπείρα, στρίβοντας τα νήματα σε μια σπείρα γύρω από το κέντρο. Η φύση λατρεύει την επανάληψη, το ίδιο χρησιμοποιούν και οι δημιουργίες τηςίδιες αρχές.
Σπειροειδής Αρχιμήδης και ακολουθία Fibonacci
Η σπείρα του Αρχιμήδη έχει στενή σχέση με την ακολουθία Fibonacci. Αυτός ο νόμος των μαθηματικών περιγράφει την αρχή της σπείρας του Αρχιμήδη και της χρυσής τομής. Η στενή σχέση τους μπορεί να παρατηρηθεί σε πολλά φαινόμενα και στοιχεία της φύσης - στη δομή των κελυφών των μαλακίων, των ταξιανθιών ηλίανθου και των παχύφυτων φυτών, του φράκταλ λάχανου και των κουκουναριών, των ανθρώπων και ολόκληρων γαλαξιών.
Σπειροειδής συμμετρία
Ο παράγοντας χρόνος, σε συνδυασμό με την περιστροφή και την κατευθυντική κίνηση, σχηματίζει το σχήμα μιας σπείρας. Οι σπείρες που υπάρχουν στη δομή των έργων τέχνης σχετίζονται με το χρόνο, όχι με το χώρο. Υπάρχουν κυρίως σε μοτίβα, λιγότερο συχνά στην αρχιτεκτονική.
Πρόκειται για κώνους καθεδρικού ναού και σπειροειδείς σκάλες.
Τεχνικές εφαρμογές
Η σπείρα του Αρχιμήδη χρησιμοποιείται σήμερα ευρέως στη μηχανική. Μία από τις εφευρέσεις του επιστήμονα - ένας κοχλίας (πρωτότυπο μιας τρισδιάστατης σπείρας) - χρησιμοποιήθηκε ως μηχανισμός για τη μεταφορά νερού σε κανάλια άρδευσης από ταμιευτήρες χαμηλού επιπέδου. Η βίδα Αρχιμήδης έγινε το πρωτότυπο της βίδας («σαλιγκάρι») - μια συσκευή που χρησιμοποιείται ευρέως σε διάφορες μηχανές για την ανάμειξη υγρών, χύμα και ζυμωμένων υλικών. Η πιο συνηθισμένη ποικιλία του είναι ο βιδωτός ρότορας σε συμβατικό μύλο κρέατος. Ένα παράδειγμα εφαρμογής στην τεχνική της αρχιμήδειας σπείρας είναι επίσης ένα τσοκ με αυτοκεντρισμό. Αυτός ο μηχανισμός χρησιμοποιείται σε ραπτομηχανές γιατυλίγοντας ομοιόμορφα το νήμα.
Τώρα η σπείρα του Αρχιμήδη αξίζει ιδιαίτερη προσοχή κατά τη διδασκαλία γραφικών υπολογιστών.
