神奇密码|蕴藏着大自然智慧之美

周末喜欢约上三五好友,带着各家的孩子去森林公园走走,在公园里最随处可见的是各类植物。对于植物我们往往最先注意到的是它们的颜色、形状,可能还有气味或者味道。

对于普通人来说,植物的生长看起来非常随性,它们的叶子似乎是肆意生长的。没有什么特别之处。

神奇密码|蕴藏着大自然智慧之美

其实如果你仔细观察,你会发现在自然界中,无处不彰显着造化的神奇,一株植物,很可能就是出色的数学家,能够画出美丽的几何图形、建立起精确的数学模型、勾勒出完美的抛物线......自然的规律总能带给人们不一样的惊喜。

神奇密码|蕴藏着大自然智慧之美

我们和浪漫的植物相遇会碰撞出什么火花呢?

花的花瓣对称地排列在花托边缘,整个花朵几乎完美无缺地呈现出辐射对称形状。

叶子沿着植物茎秆相互叠起,有些植物的种子是圆的,有些是刺状,有些则是轻巧的伞状……

还有许多植物对螺旋形几何图形具有一种特殊的偏好

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古老的斐波那契数列

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向日葵非常讨人喜欢,因为它不仅有着美丽的黄色圆盘,花盘上还生长着人们喜欢的葵瓜子,是拍照首选的网红物。不过,我们在拍向日葵、嗑瓜子的时候还要知道,向日葵还是一个天才数学家!

0、1、1、2、3、5、8、13、21、34、55、89、144……

这组数字中有什么规律吗?

这组数字中隐藏着怎样的秘密?

原来,序列中每个数字都是前两个数字的总和,这种排列被称为斐波那契数列,也叫兔子数列。

向日葵具有天然的斐波那契数列。因为向日葵在生长过程中,只有选择这种数学模式,花盘上种子的分布才最为有效,花盘也变得最坚实壮实,产生后代的几率也最高。这也是植物在大自然中长期适应和进化的结果。

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137.5°夹角里的秘密

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车前草是一种很常见的小草,很少有人能把它和了不起的“几何学家”联系在一起。它们的相邻两片叶之间的弧度大小非常接近,都为137.5度。你知道它们为什么要这么排列吗?137.5度有何奇妙之处呢?

因为车前草的叶子按照137.5度数排列,既不会重叠在一起影响美观,又能够最大限度地获得充足的阳光,使植物光合作用更好地进行。这种完美的排列方式实现了植物采光面积最大化。

建筑学家将这个原理应用在建筑学上,按此数学模型建造的高楼,每个房间都能获得了最佳的采光效果。

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分形的规则

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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 。

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。科学家经常利用分形创造图案。

这一切向我们展示了许多美丽的数学模式。

这些植物形态的数学特性的确让人感到惊叹,吸引很多人去探究其中的原因。这也是植物穿越自然界亿万年来的进化之路吧。

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我是木兰,两个孩子的妈妈,自然博物爱好者。喜欢带领孩子走近大自然,亲近大自然,从而了解自然,保护自然,与自然为伴,心生敬畏,心存感恩。

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页面更新:2024-04-18

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