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第一百四十二章 撩起動植物數學天賦的神秘麵紗——生物與數學之謎(1/2)

作者:董淑亮字數:4872更新時間:2019-09-21 23:10:51

    小問號

    在大自然中,人之所以能夠被稱為“萬物之靈”,主要原因是人類會勞動、能創造,既有形象思維能力,又有邏輯思維能力,把需要學習和掌握的知識係統地分為語文、數學、美術、音樂、體育等,並對這些知識進行傳承、研究和深化。可是,令人類想不到的是,一些動植物也具有特殊的數學天賦。想一想,動植物有哪些數學才能,對人類有什麽啟發?或者說,對造福人類有什麽樣的作用?

    在大自然中,生物與玄奧的數學有著不解之謎。

    動物王國中的“數學家”很多。蜜蜂在昆蟲界非常普通,但是它的蜂窩具有非同一般的數學研究價值:蜂窩的每一個蜂房都是規則的六角柱狀體,蜂房的一端是平整的六角形開口,另一端則是由三個相同菱形組成的底盤,而且這個底盤的所有鈍角為109°28′,而所有銳角都是70°32′。這樣精確的“建築”,沒有“數學天賦”無論如何也是無法完成的。這種結構對人類最大的啟迪就是我們前麵介紹的“蜂窩建築”。

    丹頂鶴是我國人民非常熟悉的鳥類,從古到今,有許多人寫詩作畫來謳歌它。它在遷飛時,雖然是成群結隊,但是在天空總是排成“人”字形。“人”字形的角度是110°,更精確地計算還發現,丹頂鶴飛行所組成的“人”字形夾角的一半——即每邊與鶴群前進方向的夾角為54°44′8″,而科學家研究金剛石結晶體的角度正好也是54°44′8″!受此啟發,科學家發現,這種數學夾角具有超強的穩定性和堅固性。

    貓是一種十分討人喜愛的小動物。冬天,貓睡覺時總是把身體抱成一個球形。這是為什麽呢?科學家發現,球形使身體的表麵積最小,從而散發的熱量也最少。瞧,貓的生存智慧是多麽出類拔萃。

    珊瑚蟲在海洋生物中並不是那種知名度很高的動物。我們除了知道珊瑚給人類在材料上帶來的發明外,對它的數學才能知之甚少。珊瑚蟲能夠在自己的身上記下“日曆”,一天“畫”出一條斑紋。有一年,古生物學家發現3億5千萬年前的珊瑚蟲每年“畫”出的是400條。天文學家受此啟發,研究發現,那時的地球一天僅21.9小時,一年不是365天,而是400天呀!反過來看,珊瑚蟲用無聲的語言,佐證了這一古代天文現象。

    ……

    植物世界的數學明星也大有“人”在。

    有的植物按照數學規律來塑造自身體形,以適應陽光、空氣、土壤和重力。如:甜菜從野生祖先的平攤形葉簇轉變為漏鬥葉簇,它的上部大部分葉片是垂直的,而下部分葉片又是接近水平的,這種幾何狀態有助於提高植株和群體更好的吸引陽光,對植物生長和繁育都十分有益。

    有的植物對幾何學好像很有“研究”,深知其中道理和妙用。纖細且中空的麥稈,直徑雖小,卻能支撐起比它重幾十倍的麥穗和長葉。物理學家研究發現,按力學原理,中空莖稈與同樣粗的實心莖稈相比,其支撐力是相等的。可見,麥稈以消耗最少的材料獲得最大堅固性的結構,現代社會的產物——空心水泥電線杆,無疑是向它學習的成果。魚尾葵、蒲葵和油棕等葉麵,呈“之”字折扇狀結構,也具有較大的張力,能夠承受外界較大的壓力,因此增強了它的柔韌性,不會被暴風雨所撕裂或折斷。 本章尚未完結,請點擊下一頁繼續閱讀---->>>

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