Science Focus ( issue 004 ) - page 21

Sunflower seeds arranged in a Fibonacci arrangement.
Photography credits to Alvasgaspar.
設有一對不死的雌雄兔子,每次只能生育一對雌
雄兔子。出生一個月就可以交配,一個月後誕下另外一對
有同樣生育限制的雌雄兔子。現有兩對兔子。新一對兔子
在出生一個月後交配,舊一對兔子同時再生育一對相同的
兔子,總共有3對兔子。也就是說,從開始算起,每個月兔
子數目分別是0、1、1、2、3,到下一個月就有5對兔子。再下
一個月有多少對兔子呢?一年之後又怎樣?這個模型是由
13世紀義大利數學家,斐波那契所提出的。
仔細看看,每一個數其實是前兩個數的和。在n個月
結束時,兔子數 應當等於上一個月兔子數 加上
新出生的兔子數 。於是斐波那契數列便可以寫作
,經歸納法又可以得出斐波那契數列的
通項公式,即
當我們把兩個連續斐波那契數除在一起就會獲得一系
列的數字如下:
1/1 = 1, 2/1=2, 3/2=1.5, 5/3=1.666..., 8/5 = 1.6,
13/8 = 1.625…
由此而產生了新的數字系列,得出以希臘字母 來代表
的「黃金分割比例」,即是~1.618034。
更有趣的是,因為斐波那契數列的數字接近「黃
金分割比例」,在自然界隨處可見。有很多花類的
花瓣數目就屬於斐波那契數列,例如千里光有13
片花瓣,常見的雛菊花瓣數是13、21、34、或55。
另一個著名的例子就是向日葵種子排列方式,包括
34道左螺旋和21道右螺旋,都是斐波那契數字。
雖然未有確實的科學依據,專家推論植物可能利用了
斐波那契數列的性質來有效利用空間,從而提高繁殖率。
花瓣的數目受限於花盤的大小,植物使用斐波那契數字,
就可以最多的花瓣數
吸引昆蟲前來授粉;向
日葵的螺旋亦讓盡量多的種子
得以傳播。
斐波那契數列的黃金分割比
例亦體現在人類的身上。研究表明
黃金分割數與我們如何看待美學有著
密切的關係。接受測試者為隨機挑選的面孔
的吸引力評分。結果顯示得分最高的面孔,面部寬度與
眼睛、眉毛和鼻子的寬度比例接近黃金分割數。事實上,黃
金分割率也出現在分子水平上。一個完整的脫氧核糖核酸
分子單位長約34埃,寬21埃。這是巧合嗎?
你有甚麼想法,請電郵至
我們!你能在大自然裏找到更多斐波那契序列或黃金分割
率出現的例子嗎?
This article may be useful for mathematics classes based on
the DSE syllabus.
根據 DSE 科目,這篇文章有助數學課程。
大自然
的數字
Nature’sNumbers
By Yi Qi
戚益
19
1...,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20 22,23,24,25,26,27,28