植物也是数学家

更新日期: 2016/12/16

植物也是数学家

来源:中科院物理所 2016-12-16     

  编者在原文基础上有所改动

  数学很枯燥吗?当然不是!如果你认为数学枯燥,很可能因为你还没有意识到数学的美。只要留心观察身边的事物,你会发现数学无处不在。比如, 植物的枝叶和花朵看起来像是随机地生长,事实上,它们的生长遵循这某种的规律。

  我们先看一组数字:

  0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55......

  你发现其中的规律了吗?没错!相邻两个数字相加可以得到后面一个数字,并无限增长。这个数列就是著名的“ 斐波那契数列”,又称“黄金分割数列”。每个数字除以前边的一个数字,可以得到一个结果,比如:

  13 ÷21 = 0.619...

  21 ÷ 34 = 0.618...

  34 ÷ 55 = 0.618...

  数字越大,得到的结果越接近一个数字,即 0.618...,这个数字就是著名的“ 黄金分割”。 斐波那契数列和黄金分割在植物中很常见,植物中的螺旋结构就常与斐波那契数列有关。

  上面这些并不是真正的植物,而是数学家利用“ 分形”创造的图案。相似的图案不断重复,这样的结果属于分形。分形在植物中很常见。

  让我们一起来欣赏植物中的数学吧!

  蕨类植物

  蕨类是古老神奇的物种,很容易在它们身上观察到分形的图案 。

  黄花菱

  蕨类植物的叶子及孢子

  茅膏菜 一种美丽的食肉植物。

  精巧丸

  紫甘蓝

  它们的横切面也是非常美丽的图案。

  某种卷心菜

  这不是吃的,而是用来装饰的。

  多肉植物 它们也是非常有趣的“几何学家”。

  向日葵 植物中的螺旋结果隐含了斐波那契数列

  蕨类的嫩芽

  罗马花椰菜 营养美味,而且拥有美丽的分形结构。

  亚马逊睡莲 叶片背面的叶脉

  植物中的数学美远不止这些,希望你多多观察自然、好好学习数学哦!今天的数学旅程就到这里吧!