導讀
數學不是我們一般聯想到的枯燥深奧的符号,而是實實在在源于生活的有趣的現象的延伸。
數學,其實無處不在,而且有一種讓人驚歎的韻律和美!
不少家長都說孩子喜歡觀察,單是看螞蟻就能耗個大半天。可是你們知道嗎?原來小螞蟻還是自然界的算數天才呢!
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天才設計師「小蜜蜂」
蜜蜂蜂房是嚴格的六角柱狀體,它的一端是平整的六角形開口,另一端是封閉的六角菱錐形的底,由三個相同的菱形組成。
組成底盤的菱形的鈍角為 109 度 28 分,所有的銳角為 70 度 32 分,這樣既堅固又省料。蜂房的巢壁厚 0.073 毫米,平均每個蜂房都是指甲蓋大小!誤差極小。令人類建築師驚歎不已!
- 02 -
算術家「小螞蟻」
毫不起眼的螞蟻的計算本領也十分高超,英國科學家亨斯頓做過 一個有趣的實驗。
他把一隻死蚱蜢切成三塊,第二塊比第一塊大一倍, 第三塊比第二塊大一倍。
在蟻群發現這三塊食物 40 分鐘後,聚集在最小一塊蚱蜢處的螞蟻有 28 隻,第二塊有 44 隻,第三塊有 89 隻,後一組差不多都較前一組多一倍。
看來螞蟻的乘、除法算得相當不錯。不僅如此,螞蟻們在尋找食物時,總是能夠找到通往食物的最短路線。
- 03 -
飛行家「丹頂鶴」
丹頂鶴是國家一級保護動物,他們總是成群結隊遷飛,而且排成“人”字形。
「人」字形的角度是 110 度。更精确地計算還表明「人」字形夾角的一半——即每邊與鶴群前進方向的夾角為 54 度 44 分 8 秒!而金剛石結晶體的角度正好也是 54 度 44 分 8 秒!
是巧合還是某種大自然的“默契”?
- 04 -
記錄者「珊瑚蟲」
真正的數學「天才」是珊瑚蟲。珊瑚蟲在自己的身上記下「日曆」,它們每年在自己的體壁上「刻畫」出 365 條斑紋,顯然是一天「畫」一條。
奇怪的是,一些古生物學家發現,3 億 5 千萬年前的珊瑚蟲每年「畫」出的卻是 400 幅「水彩畫」。原來當時地球一天僅 21.9 小時,一年不是 365 天,而是 400 天!
可見珊瑚蟲能根據天象的變化來「計算」并「記載」一年的時間,其結果還相當準确。
我們的地球是越轉越慢了嗎?
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幾何專家「蜘蛛」
蜘蛛是個幾何專家,蜘蛛結的「八卦」網,既複雜又美麗,這種八角形的幾何圖案,即使木工師傅用直尺和圓規也難畫得一樣勻稱。
如果用數學方法進行分析,我們會發現蛛網上的概念多得令人驚訝——半徑、弦、平行線段、三角形、全等對應角、對數螺線、懸鍊線和超越線。
而當我們觀察蛛網時,還會發現它們所結的網并不是雜亂無章的,不僅輻排均勻,連相鄰的輻所成的角都是相等的。并且,不同的蜘蛛将網分成的份數也都是相等的。
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運動家「蛇」
蛇在爬行時,走的是一個正弦函數圖形。
它的脊椎像火車一樣,是一節一節連接起來的,節與節之間有較大的活動餘地。
如果把每一節的平面坐标固定下來,并以開始點為坐标原點,就會發現蛇是按着 30 度、60 度和 90 度的正弦函數曲線有規律地運動的。
△ 圖中紅線為正弦函數
各位寶爸寶媽有沒有帶小寶貝觀察過一片葉子,對它為什麼能精确的分成兩瓣表示奇怪?
有沒有注意到各種花的花瓣成完美星形?有沒有了解到某種貝殼和松果的螺旋形生長模式?
面對奇迹紛呈的自然界,我們中的大多數人往往認為數學知識隻是人類的專利,其實自然界中也存在許多名不見經傳的「數學家」。
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