黄金分割数列为什么,看自然进化规律

网上有很多关于黄金分割数列为什么,看自然进化规律的知识，也有很多人为大家解答关于黄金分割数列为什么的问题，看百科为大家整理了关于这方面的知识，让我们一起来看下吧!本文目

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1、黄金分割数列为什么

黄金分割数列为什么

气象万千的自然界中内化着很多神秘而有趣的自然规律，究其本质而言，这些规律都可以用数学知识来归纳与体现，同时这些精简的数学形式又表达着意义丰富的自然发展的进程。比如，罗马花椰菜的每个花球由200多个圆锥形的小花以花球中心为对称轴螺旋状紧密排列而成。仔细观察就会发现，其规则和独特的外形堪比一种著名的分形几何模型，即它以一种特定的指数式螺旋结构生长，而且所有部位都是相似体，这与分形几何中不规则碎片形所包含的简单数学原理相似。这是“斐波纳契数列” 的体现，又习惯被称为“黄金分割数列”。

具体而言，斐波那契数列：1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, ...

如果设F(n)为该数列的第n项（n∈N*），可以表示为F(n)=F(n-1)+F(n-2)，即这个数列从第3项开始，每一项都等于前两项之和。有趣的是当n趋向于无穷大时，前一项与后一项的比值越来越逼近黄金分割0.618（或者说后一项与前一项的比值小数部分越来越逼近0.618），所以又称黄金分割数列。

在几何上表示为斐波那契弧线，也称为斐波那契扇形线，又称“黄金螺旋”。以斐波那契数为边的正方形拼成的长方形，然后在正方形里面画一个90度的扇形，连起来的旋线就是斐波那契螺旋线。

不只是罗马花椰菜，斐波那契数会经常出现在自然界的其它植物形态中——比如松果、凤梨、菊花、向日葵等。不只上述植物，斐波那契数其实在很多种植物的树叶、枝、茎的排列、某些花朵的花瓣数（典型的有向日葵花瓣）中都有所呈现。

例如，在树木的枝干上选一片叶子，记其为数0，然后依序点数叶子（假定没有折损），直到到达与那些叶子正对的位置，则其间的叶子数多半是斐波那契数。叶子从一个位置到达下一个正对的位置称为一个循回。叶子在一个循回中旋转的圈数也是斐波那契数。在一个循回中叶子数与叶子旋转圈数的比称为“叶序比”。多数的叶序比呈现为斐波那契数的比。

这些植物懂得斐波那契数列吗？应该并非如此，它们只是按照自然的规律才进化成这样。这似乎是植物排列种子的“优化方式”，从形态上粗略看起来，它能使所有种子具有差不多的大小却又疏密得当，不至于在圆心处挤了太多的种子而在圆周处却又稀稀拉拉。但这不足以使我们能够深刻认识到自然界中广泛斐波那契数列现象的实质意义。

精确研究发现，对于很多种植物而言，每片叶子从中轴附近生长出来，为了在生长的过程中一直都能最佳地利用空间（要考虑到叶子是一片一片逐渐地生长出来，而不是一下子同时出现的），每片叶子和前一片叶子之间的角度应该是222.5度，这个角度称为“黄金角度”，因为它和整个圆周360度之比是黄金分割数0.618033989……的倒数，这就决定了斐波那契螺旋的产生。

同时，对于树木的生长周期而言，由于新生的枝条，往往需要一段“休息”时间，供自身生长，而后才能萌发新枝。所以，一株树苗在一段间隔，例如一年以后长出一条新枝；第二年新枝“休息”，老枝依旧萌发；此后，老枝与“休息”过一年的枝同时萌发，当年生的新枝则次年“休息”。这样，一株树木各个年份的枝桠数，便构成斐波那契数列。这个规律，就是生物学上著名的“鲁德维格定律”。

万物至简、大道臻一。这就解释了在自然界能量稀缺成为普遍现象的客观现实中，大自然中诸多生物形态与生长方式中存在的“斐波那契数列”现象，由此我们也能在一定程度上理解“黄金分割”在自然界的作用与意义，以及“物竞天择、适者生存”的实质性含义。

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