Матрицы и стратегии компоновки и сбора элементов в единое целое

Группа пересекающихся синусоидальных волн, развиваемых на квадратной или шестиугольной матрице, образует поверхность, состоящую из форм нашей основной модели. Независимо от того, видим ли мы синусоидальные волны статичными или находящимися в движении, основная модель будет всё также поддерживать свою форму, и поток в системе необязательно деформирует её паттерн. Такая матрица паттернов (Рисунок 4.2) показывает, что наши модели, словно «плитки», составляют мозаику. Если ландшафты представляют собой набор из моделей, то значит их можно собрать как мозаику.

Конвекционные ячейки в пустынях образуются от ровных шестиугольных ячеек, от 1 до 5 км по диагонали, которые составляют матрицу, деревья в лесу также располагаются согласно матричным структурам.

На ледниковых ландшафтах можно увидеть весь спектр подобных паттернов, также как в верховьях постоянных рек. Мы также можем создать матрицу, добавляя образцы из нашей основной модели, так же как мы выкладываем пол плиткой. Таким образом, мы видим, что Евклидовская концепция точек и прямых линий лежит в основе наших криволинейных форм. Даже модели неправильных форм собираются в мозаику (Рисунок 4.3). Такие плитки размещаются на сети или решётках правильной формы.

Closed – А замкнутый поток Involute – Б заворачивающийся внутрь поток Open – В открытый поток Crown plan (from X) – Г план кроны (по оси Х) Branch section (from Z) – Д сечение веток (по оси Z) Stem section – Е спил ствола plan (fractal) – Ё вид корней (фрактальный) Growth or “wave” lines – Ж линии роста или «волн» Closed form forming torus – З закрытая форма, образующая тор Torus of “I” – И тор “I” Streamline path through I, L – К линия потока через I, L Streamline path crown to root (from Z’) – Л линия потока между кроной и корнями (по оси Z) Streamline plan (“stem”) – М план линий потоков («ствол») Streamline plan (“root”) – Н план линий потоков («корень») Double spiral (“sunflower”) – О двойная спираль («подсолнух») Origin – исходная точка Plane P – плоскость Р РИСУНОК 4.1 ОСНОВНАЯ МОДЕЛЬ Основная модель представляет собой спирали, выходящие их плоскости Р (находится между двумя средами М1 и М2). Также здесь даны несколько сечений для демонстрации некоторых форм моделей, полученных в результате проекций, одного события (здесь дано «дерево»). В пустыне расположение деревьев соответствует основной матричной структуре, то же самое распространяется на образование вихрей (по границам шестиугольных ячеек), и процессы, происходящие на поверхности солнца.

 

РИСУНОК 4.2 МАТРИЦА ПАТТЕРНОВ СОСТАВЛЯЮЩИХ МОЗАИКУ Лежащие в основе распределения многих объектов в природе (деревья в пустыне, тепловые или конвекционные ячейки) и формирования многих паттернов (соты и трещины на земле) матрицы можно вписать в относительно правильные квадраты, шестиугольники или сеть, образованную пересекающимися синусоидальными волнами.

«Линии роста» (серии Т) наших моделей в действительности представляют собой группу всё меньших и меньших форм, размещённых в пределах б о льших границ, подобно кольцам древесины на спиле. Этот процесс называется аннидацией (от латинского nidus – гнездо), он используется нами на практике для компактного хранения чаш или стаканов, когда они сложены друг в друга. Далее этот принцип превращается в стратегию вставки компонентов одинаковых или разных размеров друг в друга компактным образом.

Если мы наложим друг на друга спирали, закрученные в разные стороны, то получим формы цветочных лепестков и мутовчатого расположения листьев, столь распространённых в растительном мире, что хорошо просматривается в расположении семян в подсолнухе Данный эффект легко воспроизводится путём простого отражения дуг.

Таким образом, мы видим, что мозаичность, аннидация и наложение даёт нам набор стратегий для разработки сложных и компактных структур или для анализа сложного рельефа. Как указывает Йеоманз⁽⁵⁾ холмы и долины являются идентичным отражением друг друга. Если мы смоделируем рельеф и сделаем из гипса проформу Парижа, то мы воспроизведём рельеф в обратной (или отражённой) форме, но теперь холмы станут долинами.

Далее группа наших моделей проникающих друг в друга или генерируемых из части рельефа образует формы СЖАТИЯ и РАСШИРЕНИЯ(Рисунок 4.4), которые характерны для границ внутренних дюн и соляных озёр. Этот волнистый край образует кромочную гармонику, имеющую большое значение в дизайне.

Исследование матриц показывает нам, что линии (времени) «Т» это огивы мозаичных моделей и развиваются они от S-образных линий (потоков) следующей примыкающей модели. Тут мы подходим к пониманию совместной идентификации элементов нашей основной модели и взаимозависимых свойств. Группы таких моделей с их волнистыми краями образуют сложные пограничные области в природных системах, часто обладающих богатым производственным потенциалом.

Сама земля это «большой теннисный мяч» (журнал «Нью-Сайентист», 22 апреля 1977 г.), состоящая из двух ядерных форм. Эту модель земли, состоящую из двух вставленных друг в друга частей, можно повторно собрать в один континент и один океан, если диаметр земли уменьшить на 20%. Это подтверждает то, что мой старый профессор геологии Уоррен («Сэм») Кери был прав, когда в 1956 году предположил, что изначально земля была меньше. Если мы повторно соберём земной шар, то на каждом полюсе мы увидим исходное начало («О» нашей модели). Северный полюс дал начало океану, а антарктический – земным континентам. В этот период истории Земли все жизненные формы изначально обитали на одном континенте, а все рыбы плавали в одном океане.

Эта модель была разорвана в результате общего расширения планеты или расхождения океанических плит, вызвавшего раскол континентов, напоминающий сеть трещин на поверхности глины, и изоляцию видов получивших современное эндемичное развитие. Вся история медленно восстанавливается поколениями биологов (Уоллес, Дарвин), геологов и технических специалистов, анализирующих показания спутников.

Первоначальная модель раскололась, сейчас континенты дрейфуют и сталкиваются, и образуют новые жизненные паттерны под воздействием изоляции, рекомбинации и медленных смещений природных процессов. Этот процесс также иллюстрирует то, как возникают нерегулярные формы при расширении некогда геометрически правильных форм матриц. В результате натяжения, вызванного явлениями расширения, прерывается ровное протекание изначальных глобальных событий. В конце определённого энергетического этапа старые паттерны рассыпаются или деградируют, уступая место новым паттернам и последующим формам энергии, также как разлагающееся дерево даёт жизнь грибам, а потом и новым деревьям.

 

РИСУНОК 4.3 МАТРИЦЫ И МОЗАИКИ В общей модели как правильные, так и неправильные формы образуют мозаику или соединяются вместе для образования закрытых поверхностей, сфер или цепочек.

РИСУНОК 4.4 ПАТТЕРНЫ В ПУСТЫНЯХ Prevailing winds – преобладающие ветра Primary saltpan – первичное соляное озеро Dune – дюны Water overflow – переток воды Advancing dunes – продвигающиеся дюны Sandy island pattern – паттерн песчаного острова Offshore bars – водоразделы Beach and transverse dune – поперечная дюна с пляжем Secondary saltpan – вторичное соляное озеро Overflow etc. – переток и т.д. Kilometers – километры Формирование повторяющихся паттернов под влиянием ветра, песка и редких ливневых дождей, типичных для пустыни; эта серия серповидных лагун встречается в Южной Австралии. Под воздействием воды удлинённые дюны получают усечённую форму.

 

РИСУНОК 4.5 ЗЕМЛЯ КАК БОЛЬШОЙ ТЕНИСНЫЙ МЯЧ Геоид составляют только две основные части. Каждая из них выше или ниже, чем другая. Начала изменений находятся на полюсах. Если сопоставить все континенты, то получится один большой континент и один большой океан.

4.4

СВОЙСТВА СРЕДЫ

Среды можно распознать по химическому составу, физическим свойствам или абстрактным характеристикам, так как все они отличаются друг от друга по этим параметрам. Мы можем различать не только воздух, воду, почву, камни, но и температуру, солёность, кислотность, а также области знания по их свойствам или важности. Каждая среда или сфера знаний имеет более или менее определимые ПОГРАНИЧНЫЕ УСЛОВИЯ, поверхность или область контакта с остальными средами или сферами знаний. Пермакультура, будучи междисциплинарной, сочетает информацию нескольких областей знания. Она выступает в роли каркаса или паттерна, которая скрепляет сочетающиеся формы знания, то есть пермакультура синтезирует несколько дисциплин.

Любая такая граница время от времени находится либо между средами, либо внутри одной из них. Все границы (например, граница почвы и воздуха), поверхности, или ощутимые различия представляют собой место происшествия событий. Таким образом, границы дают нам возможность разместить преобразующий элемент в дизайне, либо деформировать поверхность для особого потока или произвести трансформации.

Если среда находится в жидком или газообразном состоянии, или состоит из подвижных частиц, например, толпа людей, стая мух, вода или пылевые облака, то эта среда способна течь или деформироваться.

В природе многие среды и границы можно легко различить. В качестве примера приведём пруд (и часть его границы) на рисунке 4.6.

Хотя поверхности, края или границы называются по-разному (или не имеют названия), все они разделяют среды, экологические сообщества, физические состояния или условия для потока энергии. Каждая граница имеет уникальные свойства и преобразовательный потенциал. Живые преобразователи (деревья, рыбы, моллюски, водомерки) живут на всех границах. Поэтому следующим очень важным действием для создания сложных форм жизни и преобразователей энергии является обустройство границ различных сред, то есть создание на них разнообразных состояний.

«Большинство биологов (работы Вогеля, 1981 г.), кажется, слышали о пограничных слоях, но они имеют размытое представление о том, что это дискретная область, нежели разрозненное представление о том, что это размытая область.»

 

Дизайнерская стратегия использования кромок

Создание комплексных кромочных условий является основой дизайнерской стратегии по созданию пространственных и временных ниш.

 

4.5

КРОМОЧНЫЕ УСЛОВИЯ

 

Границы в природе присутствуют всюду. Среды находятся в различных состояниях: жидком, газообразном, твёрдом, кроме того, они могут течь или двигаться. Они обладают различными внутренними характеристиками, которые можно определить как относительно горячая, более кислотная, жёсткая, более твёрдая, сильнее абсорбирующая, менее перфорированная, более тёмная и т.д. Даже в обществе существует разделение по полу, возрасту, культуре, языку, вере, образу поведения или цвету (и это только некоторые примеры воспринимаемых различий).

При наличии даже такого множества определений, социальных и психологических, мы можем уверенно сделать один вывод: люди дискриминируют (то есть обнаруживают различия) между огромным разнообразием сред и систем, и поэтому признают пограничные условия или «классы» помогающие им определять похожие и непохожие материалы или группы по большому количеству характерных критериев.

Различия, как в природе, так и в обществе создают потенциальные СТРЕССОВЫЕ УСЛОВИЯ. Они могут выражаться в виде возмущений, трений, сдвига или турбулентности, вызванными движением, иногда резкой химической реакцией, мощными силами диффузии или социальным взрывом. Очень редко две разные системы взаимодействуют без той или иной реакции на совместных границах, реакция может быть тихой, как процесс ржавления, шумной, как политические дебаты или смертельной, как война.

Если мы сконцентрируем наше внимание на пограничных условиях, то в общем можно выделить два обычных или возможных типа движений или потоков частиц – ВДОЛЬ и ПОПЕРЁК границ. В продольном потоке (линии сдвига) между средами, преломления и турбулентность могут быть вызваны местным трением, а в космосе силой Кориолиса (силами вращения). При пересечении границы между средами поверхности сами могут противостоять «захватчикам» (химическим или социальным), либо потенциальный захватчик может столкнуться с различными видами сетей, фильтров и других защитных механизмов.

Однако в природе эти границы часто богатые места обитания для организмов, как минимум по следующим причинам:

· Там естественным образом накапливаются или откладываются различные частицы (потому что сама граница действует как сеть или блокировщик).

· В пространстве или во времени в пределах границ возможно образование уникальных ниш.

· На границах или рядом с ними доступны ресурсы двух (или более) сред.

По причине реакции между соприкасающимися средами на их границе существуют особые физические, социальные или химические условия. Так как состояния на границах имеют некоторую степень размытости, то они формируют третью среду (это сама пограничная область).

Формирование данной среды и эффекта турбулентности очень характерно для текучих сред. Турбулентность в действительности создаёт смешение двух и более сред, которое может представлять собой ещё одну отличимую среду (например, пена на воде или эмульсия воды и масла).

В нашем мире постоянных событий, особенно в живом мире, большинство событий происходит на границах, а не где-либо ещё благодаря этим особым условиям или различиям. Вполне естественно обнаружить большое количество живых организмов на любых таких границах или кромках, чем в примыкающих системах или средах. Границы склонны к богатству видов.

Этот «эффект кромки» очень важен в пермакультуре. Экологи признают, что граница взаимодействия двух экосистем представляет собой третью, более сложную, систему, сочетающую в себе две. На границах могут существовать и виды из двух систем, и собственные виды пограничной области. Общий объём фотосинтеза также больше на границе. Например, сложная система на границе земли и океана, как например устья рек и коралловые рифы, обладает наибольшей производительностью на единицу площади, чем любая другая крупная система (Е. Ж. Кормонди «Основы экологии», 1959 г., Издательство Prentice Hall, Нью-Джерси, США).

РИСУНОК 4.6 КРОМКИ И ПОВЕРХНОСТИ Мы можем различить множество условий или форм среды (воздух, вода, земля, глина), физические состояния (поток, тепло, солёность), и мы можем управлять примыкающими системами (лес, вода, поле, луг, галечник) для создания систем, богатых границами, следовательно, видами и нишами. 1 воздух/вода 11 порядок ветвления реки/меньший порядок 4 текучий/стоячий 13 лес/вода 7 анаэробный/подпочвенный 3 тёплый/прохладный 10 солоноватая/солёная 6 болотистая/водянистая область 12 улавливающая поверхность 9 ручей/берег 2 пресная/солоноватая 14 вода/ил 5 трава/вода   8 почва/подпочва

Между лесом и пастбищем гораздо большее многообразие производителей (растений) и потребителей (животных), чем внутри этих систем. Кажется, что тасманские аборигены специально жгли лес для того, чтобы удлинить границы между лесами и лугами, потому что в этих переходных областях было больше еды. На краях систем обитает больше животных, этим и можно объяснить мозаичное выжигание лесов. Такая мозаика была основой традиционного управления ландшафтом австралийских аборигенов.

Принимая во внимание эффект кромки, нам стоит максимально удлинять границы между конкретными средами обитания. Мозаичный ландшафт интересен и красив. Его можно рассматривать как основу создания продуктивного ландшафта. И конечно, удлинение границ стимулирует рост и развитие видов. Как дизайнеры мы должны создавать гармоничные связи между растениями, водой и зданиями.

Существуют аспекты границ, которые стоит активно использовать в дизайне:

· Геометрия или гармоники любых конкретных границ. Мы можем придать волнистую форму границам.

· Взаимопроникновение сред на границе (в итоге может возникнуть третья среда или более широкая область для работы; только малое количество границ чётко различимо).

· Свойства, при которых активно переносятся вещества вдоль или поперёк границ. Часто это живые организмы или поток (пчёлы, например)

· Сочетаемость (или аллелопатия) видов или элементов, сведённых вместе с помощью дизайна кромок.

· Использование границ в качестве аккумуляторов мульчи или питательных веществ.

 

4.6