藏在大自然中的数学魅力

【慕联导读】

大自然从不缺乏奇迹，只是缺少发现奇迹的双眼——今天让我们一起走进大自然，领略大自然的神奇吧！

蚂蚁——“计算专家”

蚂蚁堪称是动物世界中的数学奇才。因为它除了拥有计算能力还精通几何学。以前我们总觉得蚂蚁在寻找食物时，总能找到通往食物的最短路线是很神奇的事情。其实蚂蚁是运用了两个技巧找到了回家的路--视觉标志和气味踪迹。例如英国科学家兴斯顿作过一个有趣的试验，他把一直死蚱蜢切成三块，第二块比第一块大一倍，第三块比第二块大一倍，当蚂蚁发现这些食物40分钟后，聚集在最小的一块蚱蜢旁的蚂蚁有28只，第二块44只，第三块89只，后一组较前一组差不多多一倍。蚂蚁的计算本领如此精确，令人惊奇！

突尼斯的沙漠蚂蚁----数学奇才

突尼斯经常会吹海风，也没有岩石等可以给蚂蚁提供视觉标志，但是动物是奇特的，它们会“路径整合”。根据蚂蚁导航研究人员马丁.穆勒和吕迪格.韦纳的研究，沙漠蚂蚁“能够不断计算其当前位置到之前位置的轨迹，根据这样的结果，它们返回时不会走“重走回头路”，而是在现场和起点间连上一条直线。”不可思议啊！这是怎么实现的？原来这里的蚂蚁有看太阳的习惯，通过计算其路径的角度相较于太阳的位置来确定自己走的方向。而蚂蚁的这些计算，是在仅仅由25万个神经元组成的神经系统里完成的，而人的神经系统可是差不多有850亿个神经元啊！意大利学者Dorigo、Maniezzo等人早在20世纪90年代研究蚂蚁觅食的过程中，发现了蚁群可以在不同的环境下，寻找最短到达食物源的路径。具体原理略，怕讲的简单你们接受不了，总之，最后形成一种启发式算法---------蚁群算法

蜜蜂——“建筑达人

蜂房是正六棱柱的形状，它的底是由三个全等的菱形组成的。达尔文称赞蜜蜂的建筑艺术，说它是：天才的工程师。法国的学者马拉尔狄曾经观察过蜂房的结构，在1712年他写出了一篇关于蜂房结构的论文。他测量后发现每个蜂房的体积几乎都是0.25立方厘米。底部菱形的锐角是70°32′，钝角是109°28′，蜜蜂的工作竟是这样的精细。物理学家列奥谬拉也曾研究了这个问题，他想推导出：底部的菱形的两个互补的角是多大时，才能使得蜂房的容量达到最大，他没有把这项工作进行下去。公元前4世纪，数学家巴普士给出了严格的证明，他证明了正六棱柱的蜂房是一种最经济的形状。在其他条件相同的情况下，这种结构的容积最大，所用材料最少。看来，我们不得不为蜜蜂的高超的建筑艺术所折服了。

马克思也高度的评价它，蜜蜂建筑蜂房的本领使人间的许多建筑师感到惭愧，同样，许多建筑师开始模仿蜂房的结构，并把它们应用到建筑的实践中去，如美国五角大楼，现在明白为什么是五角形了吧。当时负责五角大楼的总设师是美国建筑师乔治·贝格斯特罗姆，之所以设计成五角形就是为了解决钢材短缺的问题。

其它动物界中的数学奇才：

蜘蛛--“几何专家”

蜘蛛是个几何专家，蜘蛛结的“八卦”网，既复杂又非常美丽，这种八角形的几何图案，既使木工师傅用直尺和圆规也难画的如蜘蛛网那样匀称。当对这个美丽的结构数学方法进行分析时，出现在蛛网上的概念真是惊人——半径、弦、平行线段、三角形、全等对应角、对数螺线、悬链线和超越线等。

珊瑚虫——“代数天才”

它在自己身上记下“日历”，每年在体壁上“刻画”出365条环纹，一天“画”一条。生物学家发现，3.5亿年前的珊瑚虫每年“画”出400条环纹，天文学家告诉我们，当时的地球昼夜只有21.9小时，一年不是365天，而是400天。

周期蝉——“质数专家”

周期蝉是北美一类蝉的属名，其生命周期为13或17年。因此每过13或17年后在美国东部一些地方每就会猛然出现大量的蝉，成为一种奇景。周期蝉为什么会选择13、17年这种质数作为自己下一辈的周期呢，这是因为质数带来的魅力。因为质数只有1和它本身两个约数，换句话说，质数和其它数没有什么共同点。这就好比一个孤独的隐者，为了躲开城市的喧嚣而归隐深山。有没有被绕进去，感觉说的很迷糊，是的，有些事情就是这样，乍看很难理解，甚至匪夷所思，但当你切身实地地去了解后你会发现，怎么更迷糊了，哈哈。言归正传，其实周期蝉之所以选择质数作为周期，只是为了很好的避开自己的天敌，毕竟物竞天择适者生存。试想，如果周期蝉选择在其天敌繁衍旺盛的周期作为自己的周期，那就只能撞在枪口上了。所有，为了有效地规避自己的天敌，化被动为主动，你就得先掌握规律，然后运用规律，生活亦是如此。

中考、高考、考研、工作等，不都是因为别人走在了前面，提前掌握了规律，然后化被动为主动吗？你的考试成绩，工作业绩之所以不如他人，或许也只是因为自己掌握、运用的规律没用别人高效而已。相信自己，抛开一切，你就是神。

来源：互联网     编辑：韩孟丽