自然界中普遍存在黄金分割,它能表明宇宙是

2024/10/6 来源：不详

本文参加百家号科学#了不起的自然气象#系列征文。

黄金分割或称黄金比例在自然界中普遍存在，而且人类对此也很青睐。那么，这个特殊的比值是怎么来的呢？

黄金分割的由来

考虑一条长度为a+b的线段，其中ab，黄金比例φ被定义为b/a，并且满足如下的关系：

根据上式，可以解出黄金比例为：

可以看到，黄金比例也是一个无理数，就像圆周率那样，小数位后面是无限且不循环的。

黄金分割的重要性

黄金比例无处不在，有一个特殊的自然数数列中蕴含着黄金比例，这就是斐波那契数列，即1、1、2、3、5、8、13、21……。在这个数列中，随着项数的增加，前一个数与后一个数的比值逐渐接近黄金比例。在数学上可以证明，当项数趋于无穷时，这个比值将会等于黄金比例。因此，这个数列又有黄金分割数列之称。

黄金比例很重要，它嵌入了无数古代文明的建筑中，包括帕特农神庙和大金字塔。但这并不仅限于数学和建筑，黄金比例影响着我们的日常生活，甚至影响着我们的心理。几项研究发现，人类最容易被五官是黄金比例的面孔所吸引。

自然界中的黄金分割

黄金分割在自然界中非常普遍，它出现在很多地方：

（1）水果、蔬菜和松果

向日葵就是一个很好的例子。如果仔细观察中心，就会发现中心似乎有条螺旋形的曲线。如果对此进行计算，结果会得到黄金分割数列。这种模式也反映在花椰菜、菠萝和松果上。下次买菠萝的时候，可以在切开之前先看一看。

（2）树枝和花瓣

在树枝分叉的地方，或者它们的生长点，许多树都会显示出斐波那契数列。树干会生长并产生一个分支，这导致了两个不同的生长点。然后，一个分支将被分割，产生三个分支，无穷无尽，其模式与黄金分割数列相匹配。这种模式也会出现在花瓣中，花瓣的总数通常是斐波那契数，一般为3、5或8。

（3）螺旋星系

我们的星系——银河系，是一种棒旋星系，它属于螺旋星系。银河系包含四条主旋臂，每条旋臂分开大约12度。银河系的形状和黄金螺旋完全一样，我们很容易在宇宙中任何螺旋星系上画出黄金矩形。

（4）台风

就像螺旋星系和一些动物外壳一样，台风往往完美地诠释了黄金螺旋。

这种模式一直延伸到植物的叶脉和动物的静脉、晶体以及其他化合物中。令人困惑的是，大自然都是用同样的数字来创造出这些东西，但它带来的问题远远多于它所能回答的问题。

为什么这么多的东西按照黄金比例组合在一起？这能表明宇宙是被设计的吗？其中一些可能确实是巧合的结果，但其他事件太过精确，或许不是巧合，宇宙中可能有更加深刻的规律有待我们发现。