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仙人球与数学联想 精选

已有 4116 次阅读 2014-7-9 18:17 |系统分类:科普集锦|关键词:斐波那契数列,,仙人球| 仙人球, 斐波那契数列

最近看《世界一部历史》一书,其中讲世界各种思潮(学派、宗教与文明)的起源、传播、激荡与消亡,读来荡气回肠,有种任督二脉突然被打开的感觉。其中在古希腊诞生了一门学派,这群人专门以几何和数学来认知世界,探索自然和人类社会。他们认为,万物皆数。世间万物无论任何形态的存在均可用极为简单的数与形来表达。

万事万物,乃至那些极端抽象的概念,如存在、动静、平衡、美丑等,一切皆可以用简单完美的数学来表达。即便在今天,很多受过科学教育之人,乃或是拥有硕博士学位之人,又有几个人能完全理解这种世界观呢?朔源古地中海动荡的历史,真的很难想象,正是这样一群极端的思想狂徒,在那样一种生存环境之下,带领后人们走上了科学的道路。从神话与宗教盛行的世界中,通过数学,走出一条无尽的科学探索之路。若是从新来过,恐怕也再难以重复。

我大胆猜想想,当初的这群先辈们其实也没那么伟大,无非也是一群屌丝,也是一小撮想要通过鼓捣神秘学术观点,迷惑老百姓,以获取权贵和利益的人。通过各种晦涩难懂的“歪门邪说”(比如当今中国之科学),获取社会地位,最终联合宗教和军队,掠取土地与财富而已。本质上,这与中国的孔子、印度的释迦牟尼,以及中东的耶稣基督和穆罕默德并未大的差异。然而,世事难料。科学成功了,并且为当今世界精英阶层所崇拜敬仰。以历史的角度,不得不令人惊叹。 

那么,这种以数看待世界的观点到底如何形成的呢?是什么东西激发了先人的思想洪流。一个被海水冲上岸的海螺,盛开的花朵,还是一块安静的石头,乃或是一个下落的苹果。活到三十多岁,也被迫学了无数的数学知识,虽然高中之前的数学成绩还算不错,但我大学毕业之前,从未体会到数学的美,乃或数学的魔力。直到我碰到的斐波那契数列,这个奇异的数列可解我心中关于植物形态的奥秘之时。方才对数学产生了敬仰之情,如滔滔江水,如洪峰奔流。(可看TED上数学家讲斐波那契数列视频

感叹虽已至不惑之年,但依然充满迷惑。想要从新理解数学是不可能滴了,但恰巧在版纳植物园苗圃看到仙人球上精美的数学结构,不禁再次感叹数学与自然的精美。数学思潮的灵感恐非来自仙人球,但仙人球所特有的复杂与简洁,美得令人心醉。植物与数学之间,形态能结合得如此精美,实在难得。


延伸阅读:花瓣为什么多为5瓣

 

辐射对称的仙人球本身就极美,但中心藏着一个更为神奇的数列

另一种仙人球更为复杂的对称结构 (FB数列还在孕育之中)

随着花朵的孕育,斐波那契数列双螺旋来了。有没有什么生态学意义呢?

完美的左右旋的排列(我数了数,右旋是17,左旋是24,貌似也不符合斐波那契数列,啥回事?)

昨天NASA拍摄的台风“浣熊”,形态为斐波那契扇形线

银河系也是一个美妙的斐波那契扇形线(Via nature)




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