新闻中心
图片展示

植物的几何之美,惊艳!

浏览:55 发表时间:2020-09-21 16:10:37

几何,一个精妙的概念,蕴含着数学之美,揭示着世界的本质。一切与几何有关的事物总是充满了神秘的生命力,从简单的线条中衍生出变幻无穷的图案。






在自然界中,植物也正在以有序的“数学语言”来诠释它们的神秘魅力。不仅是因为颜色好看,它们在花纹排列上也极具数学美感——天然生成的三角形、圆形、卵形及其它各类几何图形。这种来自大自然纷繁而复杂的图案,奇异而令人震惊。


斐波那契数列


有些植物的花瓣、萼片、果实的数目以及其他方面的特征,都非常吻合于一个奇特的数列——斐波那契数列:1、2、3、5、8、13、21、34、55、89……其中,从3开始,每一个数字都是前二项之和。


▲传说中的黄金分割数φ,1.61803398


自然界中这个数列经常会出现,比如松果、凤梨、树叶的排列及梅花、长春花、苹果花、百合、鸢尾和鸭跖草等花朵的花瓣数,典型的有向日葵花瓣。


▲松塔的螺线:右旋8,左旋13。 

      







▲3个花瓣:鸢尾(左)与百合(右)



▲5个花瓣:长春花(左)与鸡蛋花(右)


仔细观察向日葵花盘,两组螺旋线,一组顺时针方向盘绕,另一组则逆时针方向盘绕,并且彼此相嵌。且花瓣往往不会超出34和55、55和89或者89和144这三组数字,每组数字都是斐波那契数列中相邻的两个数。




▲向日葵花序的螺线:右旋34,左旋55。


生命螺旋线


科学家在对三叶草、垂柳、睡莲、常青藤等植物进行了认真观察和研究之后,发现植物之所以拥有优美的造型,在于它们和特定的“曲线方程”有着密切的关系。



其中,用来描绘花叶外孢轮廓的曲线被称作“玫瑰形线”,植物的螺旋状缠绕茎则被取名为“生命螺旋线”。






▲五味子的藤蔓按顺时针方向左旋缠绕生长。

▲牵牛花的藤按逆时针方向右旋盘旋而上。


茉莉花瓣曲线


笛卡儿是法国17世纪著名的数学家,以创立坐标法而享有盛誉。他在研究了一簇花瓣和叶子的曲线特征之后,列出了x^3+y^3-3axy=0的曲线方程,准确形象地揭示了植物叶子和花朵的形态所包含的数学规律。



这个曲线方程取名为“笛卡儿叶线”或“叶形线”,又称作“茉莉花瓣曲线”。如果将参数a的值加以变换,便可描绘出不同叶子或者花瓣的外形图。


植物中的137.5°


科学家通过观察惊奇地发现,植物的茎叶和果实几乎都是按照137.5°的模式排列的。这样植物的茎叶和果实就可以占有最大的空间,以获取最多的阳光,承接最多的雨水,也最有利于植物的生长。



如常见的车前草,它们的相邻两片叶之间的弧度大小非常接近,都为137.5°。




1979年,也有英国科学家沃格尔用计算机模拟向日葵果实的排列方法,结果发现只有当发散角等于137.5°时,花盘上的果实才呈现彼此紧密镶合、没有缝隙的两组反向螺旋线。



经科学家实验证明,植物之所以会按照“黄金角”——137.5°排列它们的叶子或果实,是地球磁力场对植物长期影响而造成的。





▲圣家族大教堂 / 安东尼奥·高迪


植物的这一灵性也被应用到建筑上,建筑设计师们参照车前草叶片137.5°排列的模式,设计出新颖的“黄金角“大楼,以求每个房间有最佳采光、最佳通风、最佳明亮的良好效果。


现在我们一起来感受一下这种令人惊艳的几何之美吧!


 植物中的几何之美  

The beauty of geometry in plants


曲线叶植物:


菊花


圆形叶植物:


铜钱草


菱形叶植物:


丁香蓼


宝塔形植物:

紫牡丹


冰灯玉露

方塔


放射状植物:


毛毡苔




螺旋芦荟






宝塔花菜






大丽菊





更多植物几何之美 . . .
















     珠海沣禾园林绿化工程有限公司

     Zhuhai feheng landscape  Co.,Ltd.

     联系地址:珠海市高新区南方软件园D2栋一层

     联系电话:0756-3626986       15919128875

     电子邮箱:fenghe@ifengheyuanlin.com

 




公司版权所有   Copyright©@ 粤ICP备18103440号-1

粤公网安备 44030702001506号

 

  扫码关注微信公众号