Forskare från University of Kent, Forskningsinstitutet för miljöbehandling och Vita-Market Ltd har upptäckt den universella matematiska formeln som kan beskriva alla fågelägg som finns i naturen, en bedrift som hittills varit misslyckad.

Äggform har länge uppmärksammats av matematiker, ingenjörer, och biologer ur analytisk synvinkel. Formen har varit högt ansedd för sin utveckling som tillräckligt stor för att inkubera ett embryo, tillräckligt liten för att lämna kroppen på det mest effektiva sättet, inte rulla iväg när den väl lagts, är strukturellt tillräckligt bra för att bära vikt och vara början på livet för 10, 500 arter som har överlevt sedan dinosaurierna. Ägget har kallats den "perfekta formen".

Analys av alla äggformer använde fyra geometriska figurer:sfär, ellipsoid, äggformig, och pyriform (konisk), med en matematisk formel för pyriformen som ännu inte har härletts.

För att rätta till detta, forskare introducerade en extra funktion i den äggformade formeln, utveckla en matematisk modell för att passa en helt ny geometrisk form som karakteriseras som det sista steget i utvecklingen av sfär-ellipsoiden, vilket det är tillämpligt på alla ägggeometrier.

Denna nya universella matematiska formel för äggform är baserad på fyra parametrar:ägglängd, maximal bredd, förskjutning av den vertikala axeln, och diametern vid en fjärdedel av ägglängden.

Denna länge eftertraktade universella formel är ett viktigt steg för att förstå inte bara själva äggformen, men också hur och varför det utvecklades, vilket gör omfattande biologiska och tekniska tillämpningar möjliga.

Matematiska beskrivningar av alla grundläggande äggformer har redan funnit tillämpningar inom livsmedelsforskning, maskinteknik, lantbruk, biovetenskap, arkitektur och flygteknik. Som ett exempel, denna formel kan tillämpas på teknisk konstruktion av tunnväggiga kärl med äggform, som borde vara starkare än typiska sfäriska.

Denna nya formel är ett viktigt genombrott med flera applikationer inklusive:

1. Kompetent vetenskaplig beskrivning av ett biologiskt objekt. Nu när ett ägg kan beskrivas med matematisk formel, arbete inom områdena biologisk systematik, optimering av tekniska parametrar, ägginkubation och val av fjäderfä kommer att förenklas avsevärt.
2. Noggrann och enkel bestämning av de fysiska egenskaperna hos ett biologiskt objekt. De yttre egenskaperna hos ett ägg är avgörande för forskare och ingenjörer som utvecklar teknologier för inkubering, bearbetning, lagring och sortering av ägg. Det finns ett behov av en enkel identifieringsprocess med äggvolym, ytarea, krökningsradie och andra indikatorer för att beskriva äggets konturer, som denna formel ger.
3. Framtida biologiinspirerad ingenjörskonst. Ägget är ett naturligt biologiskt system som studerats för att designa tekniska system och den senaste tekniken. Den äggformade geometriska figuren antas inom arkitekturen, som Londons stadshus tak och gurkan, och konstruktion eftersom den klarar maximala belastningar med minimal materialförbrukning, som denna formel nu lätt kan tillämpas på.

Darren Griffin, Professor i genetik vid University of Kent och PI om forskningen, säger att "biologiska evolutionära processer som äggbildning måste undersökas för matematisk beskrivning som grund för forskning inom evolutionsbiologi, som visas med denna formel. Denna universella formel kan tillämpas över grundläggande discipliner, särskilt livsmedels- och fjäderfäindustrin, och kommer att fungera som en drivkraft för ytterligare undersökningar inspirerade av ägget som forskningsobjekt."

Dr Michael Romanov, gästforskare vid University of Kent, säger att "denna matematiska ekvation understryker vår förståelse och uppskattning av en viss filosofisk harmoni mellan matematik och biologi, och från dessa två en väg mot ytterligare förståelse av vårt universum, prydligt förstås i form av ett ägg."

Dr Valeriy Narushin, tidigare gästforskare vid University of Kent, säger att de "ser fram emot att se tillämpningen av denna formel över branscher, från konst till teknik, arkitektur till jordbruk. Detta genombrott avslöjar varför sådan samarbetsforskning från olika discipliner är nödvändig."

Forskningen dök upp i Annals of the New York Academy of Sciences .