植物中隐藏的神奇数学公式(植物的所有数学秘密)

植物中有很多密集生长的现象,但仿佛杂乱无章的排列当中,隐藏着大自然最优化的选择,那就是按照斐波那契数列形成的黄金分割。

背景介绍,斐波那契&黄金分割

斐波那契数列(Fibonacci sequence),又称黄金分割数列,因数学家列昂纳多·斐波那契以兔子繁殖为例子而引入,故又称为“兔子数列”,指的是这样一个数列: 0 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144……这个数列有个特征,就是每一项都等于前两项之和。

黄金分割由毕达哥拉斯提出,是指将整体一分为二,较大部分与整体部分的比值等于较小部分与较大部分的比值,其比值约为0.618。这个比例被公认为是最能引起美感的比例,因此被称为黄金分割。

植物中的斐波那契和黄金分割

向日葵

植物的所有数学秘密(植物中隐藏的神奇数学公式)(1)

植物的所有数学秘密(植物中隐藏的神奇数学公式)(2)

小一点儿的花盘,顺时针有13条,逆时针有21条,大一些的花盘,顺时针有34条,逆时针有55条,但一般不会超过89和144。这些数字都是斐波那契数列中的数字。

同时,这些发散曲线的螺旋角一般在137.5度,因为137.5=360-360*0.618,所以这个角度又被称为黄金角度。

植物中符合斐波那契数列和黄金分割的植物代表还很多,比如

车前草,两个相邻叶片之间的角度为137.5度,为了尽可能大面积接受阳光。

植物的所有数学秘密(植物中隐藏的神奇数学公式)(3)

罗马花椰菜,就跟佛祖头上的陀螺一样,也是呈现斐波那契数列的螺旋发散弧线。

多叶芦荟,又名螺旋芦荟,叶片呈成螺旋状排列。

植物的所有数学秘密(植物中隐藏的神奇数学公式)(4)

植物的所有数学秘密(植物中隐藏的神奇数学公式)(5)

另外像松果、菠萝,花瓣,叶子的排序,也都符合斐波那契数列的排列。

植物的所有数学秘密(植物中隐藏的神奇数学公式)(6)

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