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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(2/2)

作者:董淑亮字數:4872更新時間:2019-09-21 23:10:51

    有的植物知道運用黃金分割律,以保持體形的美妙和堅固。在我們的生活中,黃金數無處不在,建築、藝術品、日常用品在設計上都喜歡用到它,因為它讓我們感到美與和諧。可是,植物竟然懂得這些,你說奇不奇?玉米是我們非常熟悉的一種莊稼,它的氣生根增加了莖的穩固性,可是,科學家研究發現,玉米的果穗一般都長在莖的中下部,而這一位置正好符合黃金分割的比例。這一結穗的位置,對於一棵玉米來說,十分重要,它有助於抗倒伏,增強了抵禦風雨的能力。那疏影橫斜、傲雪怒放的臘梅和銀裝素裹的梨花都是五瓣花朵,也包含著“黃金分割”這一著名的數學規律。

    有的植物綠葉和花的外形輪廓符合數學公式,這成為植物界一大奇觀。著名數學家笛卡爾曾研究了一簇花瓣和葉形曲線,發現它是一個較為複雜的高次方程,並給它起了一個富有詩情畫意的“茉莉花瓣”的名稱,即現代數學的“笛卡爾葉線”或“葉形線”。科學家在研究中還發現,向日葵的小花和以後形成的瘦果在花盤中的排列,薔薇花、蓮花、菠蘿果實的分塊,梨樹不斷抽出的新枝,以及冬小麥的不斷分蘖,都和一個奇特的數列——著名的斐波那契數列相吻合:1,2,3,5,8,13,21,34,55,89……其中,從3開始,後麵每一個數字都是它前麵兩個數字之和。植物對斐波那契數好像非常著迷,許多植物的葉片、花瓣等不是隨意分布的,常見的花瓣數有:鳶尾花、百合花是3枚(看上去6枚,實際上是兩套3枚),飛燕草是8枚,瓜葉菊是13枚,向日葵的花瓣有的是21枚,有的是34枚,雛菊的花瓣有的是34、55或89枚。嘿,多麽奇妙,多麽不可思議!

    植物多種多樣,姿態萬千,它們的果、花、葉、莖更是異彩紛呈,可是隻要透過繁茂的枝葉,我們不難發現,這方熟悉又陌生的綠色世界裏,既包含著美妙的生物美,又藏匿著神奇的數學奇景!可見,綠色世界是多麽令人神往,揭示它們的規律,發現其中的奧秘,對美化家園、造福人類具有誘人的前景。

    “小檔案”

    斐波那契(1170~1240)是中世紀意大利數學家,他不是在數花瓣數目,而是在解一道關於兔子繁殖問題時,得出了這個數列。先假定一雄一雌一對剛出生的兔子在長到一個月大小時開始交配,第二月結束時雌兔子產下另一對兔子,過了一個月後它們也開始繁殖,如此繁衍下去。每隻雌兔在開始繁殖時每月都產下一對兔子,假定沒有兔子死亡,在一年後總共會有多少對兔子?在一月底,最初的一對兔子交配,但是還隻有1對兔子;在二月底,雌兔產下一對兔子,共有2對兔子;在三月底,最老的雌兔產下第二對兔子,共有3對兔子;在四月底,最老的雌兔產下第三對兔子,兩個月前生的雌兔產下一對兔子,共有5對兔子……據此推算下去,兔子對數分別是:1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,144……可見,從第3個數目開始,每個數目都是前麵兩個數目之和。這就是著名的斐波那契數列。 本章已閱讀完畢(請點擊下一章繼續閱讀!)

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