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宇宙间奇妙的黄金分割

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东南西北人 发表于 2017-12-10 21:16:10 | 显示全部楼层 |阅读模式
宇宙间奇妙的黄金分割
0.618,是一个充满无穷魔力的神秘数字,最早是由2500年前的毕达哥拉斯学派发现的。由于0.618自身的比例能对人的视觉产生适度的刺激,后来被古希腊著名哲学家、美学家柏拉图誉为“黄金分割”,故0?618最初是因其比例在造型艺术上的悦目而得名。
到了15世纪末期,法兰西教会的传教士路卡·巴乔里发现:金字塔之所以能屹立数千年不倒,主要原因与其高度和基座长度的比例有关,
这个比例就是5:8,与0.618极其相似。有感于这个神秘比值的奥妙及价值,路卡·巴乔里将黄金分割又称“黄金比律”,后人简称黄金比、黄金律、中外比。
奇妙的黄金分割
黄金分割不但在数学中扮演着神奇的角色,而且在美学、艺术、音乐、建筑、生物、自然等领域都可以找到它的踪迹。在日常生活中我们会看到,像书籍、国旗、桌面、电视屏幕等物品都很协调,其主要原因就是它们的长宽比例符合黄金分割。另外我们还发现,世界上最著名的许多建筑,其比例也都可以找到这个精灵的存在。无论是古埃及的金字塔和古希腊的帕特农神殿,
还是印度的泰姬陵
和法国的巴黎圣母院
,尽管这些建筑风格各异,但在总体构图的设计方面,却都有意无意地运用了黄金分割法则。在动物和昆虫中也是这样,像犬、马、狮、虎、蝴蝶等看上去形体都很优美,其原因也是它们的比例大体上接近黄金分割。
在人类中也是一样,凡是看上去体态优美的少女或体操运动员,其身体各部分的比例也与黄金比相近。古希腊人认为:健康的人体是最完美的,而健康的人体中一定存在着各种优美、和谐的比例关系。另外我们还会发现,在晚会上凡是有经验的报幕员,一般都不会站在舞台的正中间,而是站在舞台一侧的0.618处。只有这样看起来,才会显得更加和谐悦目。
这正如17世纪的英国美学家夏里兹所说:“凡是美的都是和谐的和比例合度的,凡是和谐和比例合度的就是真的,凡是既美而又真的也就是在结果上愉快和完善的。”这也正如古希腊的毕达哥拉斯所说:“
凡是美的东西都具有共同的特征,那就是部分与部分及部分与整体之间的协调一致。”由此有人断言:凡符合黄金分割律的,也必会是最美和最合度的形体。
人体及植物中的体现
黄金分割不但在艺术和美学的表现形式上让人赏心悦目,另外在我们人体和其他许多生物上也处处体现。我们知道:人体从头顶到脚底的肚脐部位之比是0.618;从肚脐以上到头顶的咽喉部位之比也是0.618;从脑前向后延伸至下顶叶处,是大脑处理数学思维、三维形象和空间关系的关键部位,而此处也正好是0.618;而臀宽与躯干的长度之比、上肢与下肢的长度之比、下肢与全身的长度之比、肩关节与肘关节的长度之比、肘关节与腕关节的长度之比、膝关节与踝关节的长度之比以及心脏与胸腔之比、眼睛与脸部之比,也都奇妙地遵循着神秘的黄金比律。
在以后又有人发现,人体的很多重要穴位以及健康、疾病、生长发育等都与黄金分割有关,就连医学和养生也与0.618有着千丝万缕的联系。如人体头顶至后脑的0.618处是百会穴;下颌到头顶的0.618处是天目穴;手指到手腕的0.618处是劳宫穴;脚后跟到脚趾的0.618处是涌泉穴;从脚底到头顶的0.618处是丹田穴……又比如,人的正常体温是37℃左右,但在外界温度是23℃时会感到最舒适。而在这个环境中,人体的生理功能、生活节奏及新陈代谢水平也都处于最佳状态。而23与37的比值也正好是0.618。我们知道,组成人体最多的物质是水,它占成年人体重的60%-70%,其比值与黄金分割十分相似。而最神秘的巧合是我们生命中的DNA了,它的每个双螺旋结构中都包含有黄金分割,因为每个螺旋结构都是由长21埃与宽34埃组成,而它们的比率为0.6190476,
非常接近黄金分割比的0.6180339。难怪有人猜测说:黄金分割是否就是宇宙中的遗传密码DNA呢?
科学研究表明,大自然是最伟大的创作者和最优秀的设计师。在天地之问,大自然总是遵循至美和从简的原则,用最优化的设计来造化万物。在许许多多的植物中,无论是高大挺拔的乔木,还是矮小秀雅的灌木,它们所生长的形状一般都接近黄金分割的比例。在植物的茎杆上,两张相邻的叶片夹角一般都是137030′,
而这个角度恰好又是圆的黄金分割比。研究发现,这种夹角对植物的通风和采光效果最佳。另外在向日葵上,也包含有许多黄金比例的结构和原理。我们可以清楚地看到,在向日葵花盘上的瓜子布局分别有左21条和右13条的两种螺旋排列,而13与21的比值非常接近黄金分割的比值0.618。通过计算得知,向日葵籽的螺旋排列可在最小的面积上得到最大的数量。大自然简直是太神奇了,它的智慧让万物之灵的人类感到惊叹。为此,威尼斯著名数学家帕乔里将黄金分割誉为是“神”赐的比例。
自然界中的黄金分割
0.618,这个神奇的数字确实是太不可思议了。随着人类对这一奇特比例的不断认识,发现它不仅仅在美学、建筑、生物上大量出现,而且在自然界及天文学中也都暗含着这个奇妙的比例结构。我们知道,在地球的北回归线附近是一条神秘地带,在这条地带上,有中国的庐山、黄山、蛾眉山以及壮观的钱塘江大潮和长江;有著名的金字塔之谜、死海形成之谜、四川自贡恐龙灭绝之谜、大西洋诸岛沉没之谜、百慕大三角之谜、撒哈拉沙漠之谜以及美国的圣塔柯斯镇斜立之谜;有世界上最高的珠穆朗玛峰,有世界上最深的大西洋马里亚纳海沟和埃及的尼罗河。另外在这条神秘带上,历史上还出现过巴比伦文明、亚述文明以及神奇的苏美尔人……
近年来,许多国家的科学家投入了大量的人力、物力,都在研究这一地带的种种神秘现象,并提出了很多的假说。中国和美国科学家组成的联合考察队,也曾对北回归线附近的某些区域进行了大规模的科学考察。然而,至今还没有任何人能够完全破解这里的奥秘。不过,我们只要通过地球仪进行一下简单的测量计算就不难发现,北回归线附近的这条神秘地带,也正好落在地球的0.618处。黄金分割这一“神”赐予的比例,终于突破了原来在几何学中悦目的范围,又在很多的领域体现出古希腊人寓意深远的种种神秘。
宇宙问的黄金分割
早在18世纪中叶,德国的自然科学家提丢斯就发现,如将0、3、6、12、24、48、96数列中的每个数加4,而得数用10来除,其结果是:
(0+40)÷10=0.4(水星距离太阳实际0.387天文单位)
(3+4)÷10=0.7(金星距离太阳实际0.723天文单位)
(6+4)÷10=0.1(地球距离太阳实际1.000天文单位)
(12+4)÷10=1.6(火星距离太阳实际1.524天文单位)
(24+4)÷10=2.8(小行星带距太空实际2.8天文单位)
(48+4)÷10=5.2(木星距离太阳实际5.203天文单位)
(96+4)÷10=10(土星距离太阳实际9.56天文单位)
通过以上数字对比我们可以看出,提丢斯计算出的数值与各行星至太阳的实际距离确实是十分相近的。1766年,提丢斯在把《自然的探索》这本书从法文翻译成德文的时候,也顺便将他发现的这一规律加进书中,但此书出版后并没有引起人们的普遍关注。1772年,柏林天文台台长彼得注意到了这一奇特的规律,并将它编写到《星空研究指南》一书中进行介绍,这就是后人经常提到的提丢斯一彼得定则。但需要说明的是:为什么是0、3、6、12、24、48这样的数列加4再用10来除而不是别的什么数?提丢斯和彼得都没有做出任何解释。里面包含着什么奥秘?他们俩也都没有说明。
近年来,有人用黄金分割法来计算各行星至太阳的距离,结果同样令人惊讶!计算结果见下:
0.732×0.618=0.452(水星距太阳实际0.387天文单位)。
1.000×0.618=0.618(金星距太阳实际0.723天文单位)
1.52×0.618=0.939(地球距太阳实际1.000天文单位)
2.80×0.618=1.73(火星距离太阳实际1.52天文单位)
5.20×0.618=3.213(小行星带距太阳实际2.8天文单位)
9.54×0.618=5.89(木星距太阳实际52天文单位)
19.2×0.618=11.86(土星距太阳实际9.54天文单位)
30.1×0.618=18.601(天王星距太阳实际19.2天文单位)
从以上数字我们可以看出,除土星至太阳的实际距离误差稍大些外,其他行星至太阳的距离数值都还是很接近的。如果我们再考虑到各行星之间的相互引力及偏心率问题,计算数值会显得更要精确一些。如土星除受太阳的吸引力外,还要受木星巨大引力的影响,故它的实际距离小于计算值就不难理解了。当然,用黄金分割法计算各行星至太阳间的距离,同提丢斯一彼得定则一样,在海王星和冥王星的计算上受到了挑战,其原因还有待于分析。
我们知道,银河系
是一个巨大的天体系统,其中恒星占了90%,气体和尘埃占了10%,而这些物质大部分汇聚在中央平面的附近绕银河中心运行。从侧面来看我们的银河系,它就像一个扁扁的铁饼,整个直径有25千秒差距-30千秒差距。而我们人类居住的地球和太阳系,就处在距银河系中心8.5千秒差距的地方。近年来又有人发现:我们的太阳系所在的位置,正好也在银河系半径的黄金分割带上。即:27.5÷2×0.618=8.4975(千秒差距)
我们的银河系,是由2000亿颗恒星及行星组成。从概率角度讲,具备生物生存条件的行星肯定还有很多,但能够有像人类智慧的高等生物毕竟还是少数,至少目前我们还没有确凿的发现证据。那么我们是否可以这样认为,在银河系黄金分割带上的某些行星,可以诞生出高等动物的生命摇篮呢?
我们知道,爱因斯坦是20世纪最伟大的物理学家。
在他的后半生,爱因斯坦想寻找到一个能在自然界解决很多问题并是宇宙间普遍规律的最简算式。遗憾的是爱因斯坦耗尽了心血,直到他逝世也没有找到。我们今天在这里猜想:黄金分割律,是否就是爱因斯坦想要寻找的最简算式呢?

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 楼主| 东南西北人 发表于 2017-12-10 21:17:09 | 显示全部楼层
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cglchen 发表于 2017-12-12 21:26:39 | 显示全部楼层
自然界的奥秘都给您发现了。您知道得太多了!
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zspkd 发表于 2017-12-19 21:51:33 | 显示全部楼层
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zlz1999 发表于 2017-12-31 08:44:49 | 显示全部楼层
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tigerjhs 发表于 2018-1-2 06:08:15 | 显示全部楼层
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