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世間最神秘的三個(gè)數(shù)字(十五)

2016-07-01 17:34:17
中學(xué)科技 2016年6期
關(guān)鍵詞:條數(shù)花盤鵬飛

“一對(duì)兔子不斷繁殖下去,就‘生出了黃金數(shù)列!”皓天很是詫異。

鵬飛又問:“假設(shè)有一個(gè)粗細(xì)均勻、無窮長的梯子,采用導(dǎo)電材料做成,寬度是間隔的2倍。若每根橫梁的電阻為1,現(xiàn)從一端A、B兩點(diǎn)測量整個(gè)梯子的電阻,則測出電阻是多少?”

這難不倒皓天,他就從AB端算起,每根橫梁的電阻為1,則每級(jí)梯柱的電阻也為1。設(shè)總電阻為RAB,根據(jù)串并聯(lián)電阻關(guān)系可得:

皓天笑道:“我就知道這題的答案與黃金數(shù)有關(guān),這個(gè)無窮級(jí)梯子的總電阻就是黃金數(shù)!”

鵬飛:“我們發(fā)現(xiàn)兔子能生出黃金數(shù),你可知道,植物也能生出黃金數(shù)哦?!?/p>

“我知道,其實(shí)很多樹的樹枝、樹干和樹根都是分形結(jié)構(gòu),它們占據(jù)空間的維度是分?jǐn)?shù)維。它們也和兔子一樣會(huì)生出黃金數(shù)列來的?!?/p>

“看來斐波那契數(shù)列與分形學(xué)也有關(guān)哦!又是一只會(huì)下金蛋的‘鵝?!?/p>

鵬飛:“樹葉也會(huì)生長出黃金數(shù)列的。樹葉總是圍繞樹枝生長,有的長2片葉子轉(zhuǎn)1圈,有的長3片轉(zhuǎn)1圈,有的長5片轉(zhuǎn)2圈,再復(fù)雜的長8片轉(zhuǎn)3圈,或者長13片轉(zhuǎn)5圈……知道它們?yōu)槭裁催@么排列嗎?”

皓天:“不會(huì)只為了符合黃金數(shù)而使之產(chǎn)生美感吧?”

“稍加思考就知道,這樣排列葉子就可盡可能地利用空間,盡量避免相互遮擋陽光?!?/p>

浩天感嘆道:“這就是‘美,科學(xué)就是美!”

“各種花的花瓣數(shù)一般也都是斐波那契數(shù),不信你可以隨便找些花朵數(shù)一數(shù)。”

“哈哈,下次我就可以和小伙伴們打賭猜花瓣數(shù)了!”

“最有特點(diǎn)的是向日葵花盤,不光它周圍的兩圈花瓣數(shù)是斐波那契數(shù),花盤里的瓜子排列成的螺旋的條數(shù)也是斐波那契數(shù)。同一個(gè)花盤里螺旋的條數(shù),左旋的條數(shù)和右旋的條數(shù)一定是斐波那契數(shù)列相鄰的兩個(gè)數(shù)。小的有21和34條、34和55條;大的有55和89條、89和144條;超大的甚至有144和233條的。每一條螺旋都是黃金螺旋,也就是對(duì)數(shù)螺旋,一般表達(dá)式為ρ=aeθ。更奇妙的是,瓜子上的管狀小花也有兩條黃金螺旋。”

“向日葵的葉子一定也是按照斐波那契數(shù)生長的,看樣子向日葵渾身上下都是黃金數(shù)!”皓天驚奇于動(dòng)物和植物的智慧,自然地就聯(lián)想到了自己,“我們這么完美的身體里,一定也有黃金數(shù)!”

鵬飛頓了頓說道:“尺寸決定物體,比例決定藝術(shù)。人體就是個(gè)最完美的藝術(shù)品。據(jù)調(diào)查,完美的人體比例是這樣的,肚臍是身高的黃金分割點(diǎn),喉結(jié)是肚臍以上部分的黃金分割點(diǎn),膝關(guān)節(jié)是肚臍以下部分的黃金分割點(diǎn),眉間和鼻底是臉的兩個(gè)黃金分割點(diǎn),鼻寬∶瞳距∶臉寬應(yīng)為0.382∶0.618∶1。人體中這樣的比例太多了,全身各處都是,你回去自己慢慢測量研究吧?!?/p>

皓天有點(diǎn)不好意思地說:“我還知道漂亮女子的腰圍是胸圍和臀圍的0.618,最粗處小腿圍與大腿圍的比也是黃金比?!?/p>

鵬飛:“再如,人體水分與總體重之比,小腸長度與消化道總長之比,正常人血壓的舒張壓與收縮壓之比等,都接近黃金比。又如,人體最舒適的環(huán)境溫度為23℃,是人體正常體溫37℃與冰點(diǎn)之間的黃金點(diǎn),而人在睡眠和工作時(shí)……”

皓天已經(jīng)無心聽鵬飛嘮叨人體的美了,他神游象外,完全進(jìn)入了奇妙的黃金比例世界。

“我們東方人自古就有‘天人合一的思想,老子曾說過:‘人法地,地法天,天法道,道法自然。意思是說宇宙的構(gòu)成和演化規(guī)律必然促成人與萬物的內(nèi)在相似性。這么說來,星系與宇宙的結(jié)構(gòu)和演化也必然存在黃金比例?!”

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