关于植物(11 / 20)

科技狂人 苦闷僧 17836 字 2021-06-07

φ≈1+1/(1+1/(1+(1+(1+1))))=13/8=1.625

φ≈1+1/(1+1/(1+(1+(1+(1+1)))))=21/13=1.615385

φ≈1+1/(1+1/(1+(1+(1+(1+(1+1))))))=34/21=1.619048

φ≈1+1/(1+1/(1+(1+(1+(1+(1+(1+1)))))))=55/34=1.617647

φ≈1+1/(1+1/(1+(1+(1+(1+(1+(1+(1+1))))))))=89/55=1.618182...

发现了没有?以上分数的分子、分母都是相邻的斐波纳契数。原来相邻两个斐波纳契数的比近似等于φ,数目越大,则越接近,当无穷大时,其比就等于φ。斐波纳契数与黄金数是密切联系在一起的。植物喜爱斐波纳契数,实际上是喜爱黄金数。这是为什么呢?莫非冥冥之中有什么安排,是上帝想让世界充满了美与和谐?

植物的枝条、叶子和花瓣有相同的起源,都是从茎尖的分生组织依次出芽、分化而来的。新芽生长的方向与前面一个芽的方向不同,旋转了一个固定的角度。如果要充分地利用生长空间,新芽的生长方向应该与旧芽离得尽可能的远。那么这个最佳角度是多少呢?我们可以把这个角度写成360°×n,其中0<n<1,由于左右各有一个角度是一样的(只是旋转的方向不同),例如n=0.4和n=0.6实际上结果相同,因此我们只需考虑0.5≤n<1的情况。如果新芽要与前一个旧芽离得尽量远,应长到其对侧,即n=0.5=1/2,但是这样的话第2个新芽与旧芽同方向,第3个新芽与第1个新芽同方向,……,也就是说,仅绕1周就出现了重叠,而且总共只有两个生长方向,中间的空间都浪费了。如果0.6=3/5呢?绕3周就出现重叠,而且总共也只有5个方向。事实上,如果n是个真分数p/q,则意味着绕p周就出现重叠,共有q个生长方向。

显然,如果n是没法用分数表示的无理数,就会“有理”得多。选什么样的无理数呢?圆周率π、自然常数e和√2都不是很好的选择,因为它们的小数部分分别与1/7,5/7和2/5非常接近,也就是分别绕1,5和2周就出现重叠,分别总共只有7,7和5个方向。所以结论是,越是无理的无理数越好,越“有理”。我们在前面已经提到,最无理的无理数,就是黄金数φ≈1.618。也

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