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日升日落，细思学界草长莺飞，极恐界数大年夜自然的为甚景色千奇百态，总能激起出我们索求的有那茶叶 商品交易欲看。

在慎密自然的末多进程中，你有没有那末一刻，巧合对自然界的自然自各类现象发生过困惑？蜂巢为甚么都是六边形？鹦鹉螺壳的曲线和黄金瓜分曲线为甚么美满重合？罗马花椰菜和斐波那契数列有甚么关系？......

看似随意勾勒的自然之景，居然也包括着如此丰厚的科普数学信息？这莫非是巧合吗？

这一期，小编就带你走进“大年夜自然的细思学界数学世界”，你一定想不到，极恐界数原本自然界中还有这么多美丽的为甚数学事理。

大年夜自然中秘密 来源 | 百度图片

1

蜂巢为甚么都是有那近视眼激光手术眩光6边形的？

假设你当真看过蜂巢，你就会发明，末多蜂巢外部一个个“斗室间”几近都是六边形的结构， 一排排的六边形层层堆叠，最终构成了一个整洁美满的蜂窝。

为甚么会多么呢？这就是虫豸小脑袋里的聪颖。

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在几何学研讨中，若想运用最少的总周长将该外不雅划分红面积相当的地域，六边形是最有效的方法。这一描画被称为**“六角蜂巢猜想”**，于1999年被美国数学家托马斯·黑尔斯证明。

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在其他前提相同的状况下，这类结构所需资料最少。是近视眼手术有年龄限制以，蜂巢采取六边形外形构成，性价比最高，用着最少的蜂蜡，贮存最多的蜂蜜。

2

鹦鹉螺的壳曲线和黄金瓜分曲线为甚么美满重合？

鹦鹉螺是一种海生软体植物，它的外壳由一个个迂回腔室构成，腔室从圆心动身，向外赓续盘旋，尺寸逐突变大年夜。

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直接用坐标图来走漏表示能够更为直不雅：

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从图中可以发明，它穿过原点的恣意直线永远与螺线订交的角相当，每一圈螺纹的长度都等于里边两圈的长度之和；

这条美满螺线也被称为等角螺线、对数螺线，手术治近视眼多久恢复而等角螺线自身又与黄金瓜分比例密弗成分。（等角螺线的螺旋角一样深刻是137.5°，更精准的数字为137.50776°，已知137.5=360-360*0.618，即黄金瓜分比例，所以等角螺线的角度也被称为黄金角。）

3

周期蝉为甚么周期都是质数？

有一类蝉叫作周期蝉，幼虫时代，它钻到地下，在很多年后的某一时辰团体破土而出，交配繁衍后死亡，进而末尾新的轮回。

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罕见的近视眼做手术花费周期蝉说17年蝉，也有13年蝉，一样深刻都是质数，为甚么会是多么？我们渐渐说。

由于质数只能被自身和1整除的特点，假定天敌生命周期是4年，那末17年蝉要68年才会碰到一次，13年蝉要52年才会碰到一次；就算坚持天敌成分，两种周期蝉相遇，也会晤临资本攫取的标题，这个状况下质数周期的优势就表现出来了，13年蝉和17年蝉相遇，得破费13*17=221年的时辰。

是以，可以说这类蝉的质数周期，真实是一种自然选择的效果。

4

罗马花椰菜的迷幻曲线代表了甚么？

斐波那契数列，即每一项均为前两项之和的数列：1，1，2，3，5，8，13，21......个中的任一个数，都叫**“****斐波那契数”**。

斐波那契数是自然界的一种罕见数字，罗马花椰菜就充沛地说了然这一点。

它每一个塔状的小芽，看起来都是大年夜芽的增添版，也被称为**“分形蔬菜”**。这又是为甚么呢？

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罗马花椰菜受停顿基因影响，本应开花的部位，长成了芽，这既促进了芽的生长地域，也促使它继续赓续地生长新芽，末尾构成了与斐波那契数列相似的分形螺旋结构。

不止是罗马花椰菜，自然界中有很多植物也和斐波那契数列有着慎密接洽，比如各莳花瓣数量，还有松果的螺旋数、向日葵葵花籽的漩涡数等。

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这个数列的存在，可以使得植物能有序地胪列契合，有助于在停顿进程中猎取更多光照和空气，积存更多的无机物和能量。

5

莲蓬的外型也有甚么大年夜学问吗？

想想我们泛泛看到的莲蓬容貌，一个大年夜莲蓬里包裹着很多小莲子，这个停顿方法真实与一个数学标题相照应，即**“大年夜圆套小圆”**。

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N个小圆在平面上紧贴，互不堆叠，该若何停止排布，才干使得外边包裹的大年夜圆面积最小，更节省空间呢？

接洽到莲蓬身上，他们的胪列正印证了这个规律。莲蓬的莲子可并不是肆意长长的，每个莲子算作小圆，大年夜莲蓬就是能把全部小圆罩住的最小面积的大年夜圆。

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6

为甚么很多蜘蛛网都是圆的？

生活中罕见的蛛网是甚么样呢?回想一下，是不是是多是圆形的网状容貌？由中心伸出等距离的径向蛛丝，衔接构成一张齐心圆大年夜网，将猎物捕捉。

这类径向对称的圆形蜘蛛网静谧性强，有益于猎物在与网面接触时平均散布冲击力，增添蛛丝断裂的概率。

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世界之大年夜，无奇不有，大年夜自然的微妙令人赞赏。泛泛很少留心的一小处光景，居然包括着如此精妙的数学事理。

莫非说造物主也是位数学家，不然怎能把数学之美如此美满地融入自然呢？

查询访问专家：刘宇航

北京国际数学研讨中心博士后

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(责任编辑：时尚)