登陆注册
1824100000058

第58章 蛛网中的几何学

我的花园里生活着好几种蜘蛛,有丝光蛛,也有条纹蛛。我在观察它们的网时发现了一个很有趣的现象:尽管不同蜘蛛的网辐条数各不相同,但是它们有一个共同的特点。这个特点也适用于任何一个蜘蛛网。那就是辐条排列均匀,相邻辐条所成的角大小一致。这就导致每个网都被分成了若干等份儿。同一种蜘蛛织的网辐条数相同,被分成的份数也相同。

蜘蛛织网的方式我们上面已经讲过了。它杂乱无章地朝各个方向跳跃,却制造出了一个非常规则的网。挂在半空中,就像是教堂墙上的彩绘玻璃一样美丽。这样规则的网,即使是让设计家用圆规、尺子在纸上画,也画不出来。

蛛网上有很多同心圆,它们被伸向各个方向的辐条切割成了一个个并挨着的扇形。每个扇形中从顶角到外沿都有许多弦,也就是连接两条辐条的细线。这些弦互相平行,越靠近圆心,弦之间的距离越小。每条弦与扇形的两条边相交会成四个角,弦上面两个,弦下面两个。上面的两个角都是钝角,下面的两个都是锐角。同一个扇形里面,不同的弦与两条边相交得到的所有的钝角度数相同,锐角也是一样,因为这些弦都是平行线。

不仅如此,这些钝角和锐角的度数,与其他扇形中钝角和锐角的度数也是一样的。这就说明,每条丝线与相邻两根辐条相交所得的钝角和锐角,与其他丝线与相邻辐条相交所得的钝角和锐角是相同的。

数学界有一种非常有名的曲线叫“对数螺线”。这种螺线永无止尽,看似越绕越小,但是永远不会绕到尽头。就像圆周率一样,小数点后面位数越多越精确,但是永远得不到一个准确的数字。这种没有尽头的概念,比如圆周率、对数螺线,一般只会出现在科学家们的脑子里,现实中用不到。但是小蜘蛛竟然也懂得这些东西,让人不得不佩服。它们的蛛网便是依照对数螺线来绕的,并且非常精确。

很多数学家、科学家都对对数螺线着迷,还有的人一生致力于研究这些东西。有一位数学教授发现了对数螺线的某个定理,人们在他死后将这条定理刻在他的墓碑上。可见这是一件多么让人感到光荣的事情。

人们实在是不明白这些概念、定理之类的东西对日常生活有什么用。难道它们就只是一个客观存在吗?难道它们对人们的生活就没有一点儿影响吗?

事实是恰恰相反,对数螺线在我们的生活中无处不见。除了蜘蛛以外,还有很多动物的巢穴都是遵循对数螺线建的,蜗牛便是其中最早的一个。大家观察一下蜗牛壳上的纹路,难道不正是一个对数螺线吗?它们早在亿万年前便懂得了这个定律。

在其他壳类动物的化石中,也经常发现对数螺线。现在,南海中还生活着一种鹦鹉螺,它的祖先能追溯到太古时代。亿万年过去了,它们的外貌没有发生一点儿变化。它们的壳依然是依照对数螺线设计的,还是祖先那副模样。不用说遥远的南海,就是我们家附近水池中很普通的螺,它的壳都符合对数螺线。它们真的是非常普遍,无处不在。

中生代化石菊石上的对数螺线这些高深莫测的数学定律被它们随意地运用,是谁传授给它们这些知识的呢?有一种说法挺有趣。说蜗牛的祖先是一种蠕虫,无意中发现揪住自己的尾巴把自己绞成螺旋形是一件很舒服的事情。于是它便经常一边做着这个动作,一边晒太阳。时间长了它便变成了这副模样,身体变成了螺旋形。

那蜘蛛呢?它的祖先可不是蠕虫,也没人教授它们,它们为何能将这种螺线娴熟地应用于自己网中呢?蜘蛛的网只需要一个小时就能造好,但是看上去比需要几年时间才能造好的蜗牛的壳还要精致。是谁赐予它这种天赋呢?我们只能说是神圣的大自然。这种天赋就像一些植物的花瓣会很规则地排列一样,是不需要人去教,也没有为什么的。有的时候,在我们眼中高明的东西是它们唯一的技巧。除此之外,它们不会运用其他方法。好比蜘蛛,我们觉得它会运用深奥的对数螺线来织网很了不起。事实上,你要是让它们织个简单的三角形或者四方形,它们反而会举手无措。这就是本能,这就是神奇的大自然。

几何学无处不在,我们在蜘蛛织的网中发现了它;我们在蜗牛的壳上发现了它;我们在铁杉果的鳞片中发现了它;当我们仰望星空,我们还会在行星运行的轨道上发现它。小到原子大到宇宙,这门无处不在、无时不在的学科,仿佛统治了世间的一切。

大自然告诉我们,宇宙中有一位万能神。它同时还是一位几何学家,宇宙间的一切东西都已经被它测量过,并制定出了相关的规则。这样一来,许多搞不清楚的问题便会解决。那种说蠕虫变成蜗牛,然后有了螺旋贝壳的说法,听起来有些差强人意。倒不如说是万能的神赐予它的本能,让人听起来更恰当。

同类推荐
  • 女人儿童的故事

    女人儿童的故事

    童话是世界儿童文学中永不凋谢的花冠,是与我们少年儿童捉迷藏的小朋友。童话王国简直就是一个多姿多彩的万花筒,在那些语言浅显、妙趣盎然的美丽童话故事里,有的蕴藏着严肃的人生准则,富于哲理,发人深省;有的反映了社会的真实现象,揭露了黑暗、鞭打了丑恶;有的揭示了大自然的奥秘,使人增长知识,开拓视野。童话奠定了我们的人生基础,影响着我们的一生。因此应该把那些名篇珍品传给后代,陶冶后代。为此,我们编辑了这套《世界经典童话故事全集》丛书,把世界各国许多童话名篇佳作装在一个美丽的花篮里,让它熠熠闪烁的光辉照耀下一代人茁壮成长,使孩子们梦幻般地度过金色的童年。
  • 小小洛比

    小小洛比

    米西博士写字桌上的胶水用完了。他重买了一瓶后,就打算用那个旧胶水瓶制作一个机器人。米西博士用胶水瓶做机器人的身体,乒乓球当脑袋。然后他又用一块电脑芯片装进那脑袋里去。当然还得有手有脚,手臂是两支钢笔做的(可以根据需要取下来换)。机器人的两条腿更是十分了得,那是两根1厘米粗的钢筋。
  • 幼儿礼仪图画故事

    幼儿礼仪图画故事

    本书是一本通过故事影响和培养孩子礼仪规范的亲子读物。内容包括甜蜜的语言、问候鸟、长颈鹿的新衣服、会飞的虾片、迪迪家的宴会和不插话的小章鱼。每一个故事都有情节、冲突、隐喻、成长,故事中不仅涉及礼仪知识,还兼有科学知识。
  • 彼得·潘

    彼得·潘

    做一个永远也长不大的孩子,是一个美好的梦。童年是周而复始、绵延不绝的,永恒的母爱将伴随着童年,关注孩子们的成长,这些都将铭刻于我们的心灵深处。然而人总是要长大的,这虽然令人感到遗憾,但人们内心仍然充满希望,“只要孩子们永远天真活泼、快乐无忧。”
  • 吹牛大王历险记

    吹牛大王历险记

    闽豪森男爵是一个快乐的冒险家,在书中,他讲述了许多他自己经历的异想天开的冒险故事,例如他可以利用眼睛冒出的火星打野鸭、骑着炮弹飞行、在鲸鱼胃里跳舞、乘船去月亮旅行等等。他的故事荒诞离奇、风趣幽默,夸张的情节和丰富的想象力让人难以置信却又爱不释手。虽然闽豪森将自己描绘成一个无所不能的英雄,但是总是被大家嘲笑为“吹牛大王”。但是这不同凡响的“吹牛大王”的故事,却是风靡全球的畅销不衰的故事。
热门推荐
  • 邪恶魔女的冷酷王爷

    邪恶魔女的冷酷王爷

    她!黑帮老大女儿,回国却遭到男友追杀。阴差阳错间,竟让她穿越了。却莫名其妙的给别人做了代嫁妃子。可恶的冰山王爷,和她擦出爱的火花了,竟然二度失忆的想娶别人做老婆,好吧!你死定了,看我怎么整你——上官皓。
  • 他的宝贝儿可甜可甜了

    他的宝贝儿可甜可甜了

    【已完结】 “先生,夫人已经被你扔进精神病院三个月了。”“肯认错了吗?”“不肯,她说那里的人都比你正常。”他的眼神讳莫如深,脸上透着几分狠戾。几天后,她被他堵在墙角,“让你知道,我正不正常……”
  • 会演戏的炮灰逆袭

    会演戏的炮灰逆袭

    天天过着平淡的日子,立志在大学期间,好好学习天天向上,保证不挂科,平时处事表面一副老好人的小姑凉,不料,自己有一天,真的会……难道是我伊颜这辈子装小透明太过分了吗?所以,老天呀!你是想让我来一场刺激的精彩表现吗?呵呵呵呵,有意思!我伊颜可不是什么单纯的角色……炮灰逆袭吗?听着好像还不错……“宿主,你真的是一枚大学生吗?”“当然了,我这两年可努力了,小透明天天泡图书馆……”“宿主,你是否太会演戏了!”“多谢夸奖,逆天号!”女生嘴边笑吟吟,眼眸中透着一抹神秘莫测的深沉。这宿主,有些不对劲,这也太不伤感了吧!明明自己已经……为何不难过!难过,又有何用?既,木已成舟,命已注定,顺其自然就好!若这命欺压我过了头,那我在向你一言逆天而反……再者,亿万之人中,我成了一个特殊的过客,能够领略万千世界的风光,那是何其的幸运?逆天号一听到来自宿主的内心心声,不由感叹:这心里素质绝了!而在另外一个界面,一个决然的黑衣身影,不知为何,消散在一片天地之间……
  • 穿越之生如夏花

    穿越之生如夏花

    夏花相信自己生来如同璀璨的夏日之花不凋不败承受心跳的负荷和呼吸的累赘乐此不疲。这是一个穿越女重生到古代带领全家发家致富的故事,这是一个穿越女携手夫君立志成为一方首富的故事。
  • 北京夜时尚

    北京夜时尚

    杨帆,一个被电影学院劝退的学生,一个迫于无奈选择北漂的懵懂青年。他走进夜店成为一名DJ开始自己新的生活,在音乐的节奏中寻觅自我,在夜的魅力与现实的残酷中徘徊,欲望、无奈、彷徨、希望、梦想,努力找寻梦的方向,北京魅力之都即将登场。
  • 愿不辜负余生

    愿不辜负余生

    主要人物:苏茶纪槿淮L市的人都说纪大少爷不学无数,配不上L市第一名媛苏小姐纪少哼哼唧唧的抱着苏茶诉苦“老婆他们都瞧不起我,说我配不上你,要安慰,呜呜X﹏X”苏茶无奈的看着自家撒娇的老公,吧唧一口“乖啦,他们眼瞎”好冷病娇女VS逗比傲娇男双洁超甜
  • 第一万个穿越者

    第一万个穿越者

    穿越到修仙世界,林克发现,自己前边的九千九百九十九个穿越者都离奇死亡。“靠,这么危险的活,我不干!”砰!一本神秘日记本凭空出现。翻开一看,里面是前任穿越者们写下的每日心得,除了日常吐槽,还有他们所发现的密宝埋藏位置……“我不入地狱,谁入地狱。为了修仙界的和平,我干了!”林克踌躇满志。
  • 契主神帝

    契主神帝

    血色流星降临,天地大变。地球诞生了名为契约的力量,人们以此变得更加强大。我是王建,天地大变。我和我的狗小黄意外建立了契约,可某年某月某一天它突然变成了一个金发女孩。“遇到这种情况该怎么办,挺急的?”
  • 盗墓笔记:搜宝奇兵

    盗墓笔记:搜宝奇兵

    出身矿山世家的韩风在清早听到了自家矿山发生灾难的消息,父亲葬身在矿山之中,而死难矿工的家属受到有心人的挑唆而前来闹事。在混乱中一些杀手打伤了韩风,老管家福伯竟然暴露出雄厚的实力,带着韩风远遁千里……
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!