什么是数学为什么数学那么神奇(它是构成大自然乃至宇宙的基础)
数学不仅仅是我们在学校学到的计算方法和各种数字和公式,而是自然和谐的基础。在自然界中,动物,植物,矿物甚至雨滴和雪花都有自己的数学或数字形式。
动物数学
每当太阳从地平线升起时,蜜蜂中的侦探蜂就会飞出来探测蜂蜜源。回归后,独特的“舞蹈语言”用于报告花蜜的方向,距离和数量,因此蜂王会派遣工蜂收集蜂蜜。奇怪的是,他们的“模糊数学”是相当准确的,被发出的工蜂不足以吃饱,以确保他们回到巢中制作蜂蜜。
此外,工蜂的蜂巢也很精彩。它有一个紧密的角棱镜,一端有一个六角形开口,另一端有一个封闭的六角形金字塔底部和三个相同的钻石。在18世纪初,法国学者马拉迪测量了蜂房的大小:构成底盘的钻石的所有钝角均等于129°28',所有锐角均等于70°32' 。后来,由瑞士数学家K?nig和苏格兰数学家Mark Laurin进行理论计算,如果要消耗最少量的材料,最大的菱形容器就是这个尺寸的角度。蜜蜂可以被描述为“天才数学计算和设计师”。
蚂蚁的数学技能也非常高。英国科学家亨斯顿做了一个有趣的实验:他将死蟑螂切成3块,第二块比第一块大1倍,第三块比第二块大两倍,而蚂蚁发现这3块40分钟后食物方面,第一只蝎子周围聚集了21只蚂蚁,
第二只蝎子周围聚集了44只蚂蚁,第三只蚂蚁周围聚集了89只蚂蚁。后两组中的蚂蚁数量几乎相同。前一组是1倍以上。
丹顶鹤总是以群体的形式迁徙,它们以“人”的形状排列。这个“人”形状的角度总是110°。更准确的计算还表明,“人”的角度是一半,也就是说,每一侧与起重机方向之间的角度是54°48'8“,而自然界中最难的部分 - 角度钻石水晶也恰到好处。它是54°48'8“。
角和蜗牛壳增生的几何序列也是标准的对数螺旋。
角和蜗牛壳的结构,其中一些是旧的,其中一些是新的。新的部分是衍生物不断增长,在旧部分上生长,从小到大往复运动,形成一个标准的对数螺旋,每个新出生的部分都严格按照原来的对数螺旋结构增殖而不变,只是当地球围绕太阳在固定轨道上旋转时。人的头发,蝙蝠的飞行,银河系的扩张,
DNA分子,
核糖等都是一定角度的左旋或右旋螺旋。此外,热带鱼,斑马,人体,雪晶等存在另一种形式的数学 - 对称性。
植物数学仔细观察植物会发现一些惊人的数学模式。例如,菠萝皮的菱形结构具有倾斜于左下方的8列和右下方的13列。
松果鳞片以螺旋形排列。小松锥向右或向左排5列,向相反方向排8列。细长松果的螺旋形状为8列和13列,一些德国云杉的云杉松果是3列和5列。向日葵种子排列成螺旋状的34左和右55 ...
上述值按值排列较小,分别为3,5,8,13,21,34,55。这一系列值具有重要的数学定律,其中任意数是第一个的总和两个数字。它在数学中被称为“Fischer数列”。
我们可以找到很多在自然界中展示菲舍尔系列的例子。如果你仔细观察西兰花的白色螺旋,你可以找到一个密集的螺旋结构,根据种子的类型,有左手,有些是右手,但螺旋系列必须是Fischer数列。
许多野草和野花螺旋状生长。牵牛花的葡萄藤总是向上张,而五味子的葡萄藤则是”左撇子“。欧车前的螺旋角为137°30'38''。各种作物的叶片和分支也在某个方向上旋转互生,其中大部分都符合Fischer数列或某些数学方法。
矿物数学不仅是动植物,还有精彩的数学,甚至构成地壳的各种矿物,甚至地壳内的各种物质都含有精彩的数学,例如水中HOH角(键角)之间的104.5°分子。角分子,硫化氢键角为92°的角分子,天然气中甲烷键角为109°28'的四面体分子,乙烯基键角为120°的平面分子和NH3键角度为107°18'三角锥体分子,盐是八面体立方结构,钻石是规则的四面体结构,明矾是规则的八面体结构,二氧化硅是类金刚石的四面体网络结构,二氧化碳是线性对称分子,臭氧是角分子。等待。方解石,闪锌矿,黄铁矿,铝土矿,刚玉,磁铁矿,雌黄,雄黄,花岗岩等在自然界中都有自己的形状和晶体状态。它们都是具有边缘和角度的几何美学。这些矿物质不仅含有无限的数学知识,还能给人以自然美。自然界中的混沌和分形是数学的本质。
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