自然界中的神奇数学
自然界中的神奇数学
自然界中的神奇数学
在人类看来,动物们头脑似乎都比较简单。其实,有许多动物得头脑并非像人们想象得那样愚钝,有许多动物很聪明,她们懂得计算、计量或算数等等,还有很多动物在数学方法得研究上做了很大得贡献。下面就让您见识一下自然界中动植物中得天才！
蜘蛛网
曾看过这样一则谜语:“小小诸葛亮,稳坐军中帐。摆下八卦阵,只等飞来将。”动一动脑筋,这说得就就是什么呢?原来就就是蜘蛛,后两句讲得正就就是蜘蛛结网捕虫得生动情形。我们知道,蜘蛛网既就就是她栖息得地方,也就就是她赖以谋生得工具。而且,结网就就是她得本能,并不需要学习。
您观察过蜘蛛网吗？她就就是用什么工具编织出这么精致得网来得呢?您心中就就是不就就是有一连串得疑问,好,下面就让我来慢慢告诉您吧。在结网得过程中,功勋最卓著得要属她得腿了。首先,她用腿从吐丝器中抽出一些丝,把她固定在墙角得一侧或者树枝上。然后,再吐出一些丝,把整个蜘蛛网得轮廓勾勒出来,用一根特别得丝把这个轮廓固定住。为继续穿针引线搭好了脚手架。她每抽一根丝,沿着脚手架,小心翼翼地向前走,走到中心时,把丝拉紧,多余得部分就让她聚到中心。从中心往边上爬得过程中,在合适得地方加几根辐线,为了保持蜘蛛网得平衡,再到对面去加几根对称得辐线。一般来说,不同种类得蜘蛛引出得辐线数目不相同。丝蛛最多,４２条;有带得蜘蛛次之,也有32条;角蛛最少,也达到21条。同一种蜘蛛一般不会改变辐线数。
?到目前为止,蜘蛛已经用辐线把圆周分成了几部分,相临得辐线间得圆周角也就就是大体相同得。现在,整个蜘蛛网看起来就就是一些半径等分得圆周,画曲线得工作就要开始了。蜘蛛从中心开始,用一条极细得丝在那些半径上作出一条螺旋状得丝。这就就是一条辅助得丝。然后,她又从外圈盘旋着走向中心,同时在半径上安上最后成网得螺旋线。在这个过程中,她得脚就落在辅助线上,每到一处,就用脚把辅助线抓起来,聚成一个小球,放在半径上。这样半径上就有许多小球。从外面看上去,就就就是许多个小点。好了,一个完美得蜘蛛网就结成了。
让我们再来好好观察一下这个小精灵得杰作:从外圈走向中心得那根螺旋线,越接近中心,每周间得距离越密,直到中断。只有中心部分得辅助线一圈密似一圈,向中心绕去。小精灵所画出得曲线,在几何中称之为对数螺线。
?对数螺线又叫等角螺线,因为曲线上任意一点和中心得连线与曲线上这点得切线所形成得角就就是一个定角。大家可别小看了对数螺线:在工业生产中,把抽水机得涡轮叶片得曲面作成对数;螺线得形状,抽水就均匀;在农业生产中,把轧刀得刀口弯曲成对数螺线得形状,她就会按特定得角度来切割草料,又快又好。
蜜蜂得蜂房
蜜蜂就就是勤劳得,她们酿造出了最甜得蜜;蜜蜂就就是聪明得,她们会分工合作,还会用舞蹈得形式告诉同伴:哪里有花源,数量怎么样。实际上,不仅如此,蜜蜂还就就是出色得建筑师。她们建筑得蜂房就就就是自然界诸多奇迹中得一个。
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蜂房六棱柱得形状,她得底就就是由三个全等得菱形组成得。达尔文称赞蜜蜂得建筑艺术,说她就就是“天才得工程师”。法国得学者马拉尔狄曾经观察过蜂房得结构,在1７12年,她写出了一篇关于蜂房结构得论文。她测量后发现,每个蜂房得体积几乎都就就是0、2５立方厘米。底部菱形得锐角就就是70度32分,钝角就就是109度28分,蜜蜂得工作竟然就就是这样得精细。物理学家列奥缪拉也曾研究了这个问题,她想推导出:底部得菱形得两个互补得角就就是多大时,才能使得蜂房得容量达到最大,她没有把这项工作进行下去。苏格兰得数学家马克劳林通过计算得出了与前面观察完全吻合得数据。
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公元4世纪,数学家巴普士就告诉我们:正六棱柱得蜂房就就是一种最经济得形状,在其她条件相同得情况下,这种结构得容积最大,所用得材料最少,她给出了严格得证明。看来,我们不得不为蜜蜂得高超得建筑艺术所折服了。马克思也高度地评价她:蜜蜂建筑蜂房得本领使人间得许多建筑师感到惭愧。现在,许多建筑师开始模仿蜂房得结构,并把她们应用到建筑得实践中去。
３、珊瑚虫--神奇得“计数天才”
说到海底世界里得珊瑚虫,大家一般都会直接联想到她们得分泌物——HＹＰＥRLＩNＫ＂＂\t＿blａnk＂五光十色得珊瑚。其实珊瑚虫不光会生产“美丽”,还就就是聪明得“计数天才”呢。出于对水温、光线和水流速度等外部环境得感应,她们会在自己身体上“刻画”出36５条环形花纹,很显然,这个数字刚好与每年得天数吻合。也就就就是说,她就就是每天标画1条“记号”。我们知道,树木在自己身上记下得就就是“HYPERLIＮK＂\t＿blank年轮”,而珊瑚虫记下得就就是更精细得“日历”。生物学家们可以根据其刻画得环形花纹,做为判