首先,我們先說說Φ這個符號,它是一個希臘字母,中文發(fā)音是“佛愛”或“斐”。這個Φ代表的數(shù)字1.618034和第2期講的斐波那契數(shù)列有著密切的聯(lián)系。怎么密切呢?我們下面對斐波那契數(shù)列做一些簡單的運(yùn)算。
斐波那契數(shù)列:1,1,2,3,5,8,13,21,34,55……
將斐波那契數(shù)列前后兩個數(shù)字相除:
1/1=1, 2/1=2,3/2=1.5,5/3=1.67,8/5=1.6,13/8=1.625,21/13=1.615,34/21=1.619,55/34=1.618……它越來越趨近于1.618034。
數(shù)學(xué)家和藝術(shù)家發(fā)現(xiàn)這個奇特的數(shù)字已經(jīng)有幾千年了,很久以來人們認(rèn)為這個數(shù)字具有魔力。萊昂納多·達(dá)·芬奇將“Φ”稱作“黃金比例”,并將它應(yīng)用到繪畫當(dāng)中,傳說他的名畫《蒙娜麗莎》中的人物面部就非常符合黃金比例。
奇異的Φ
1 ÷Ф=Ф-1 Ф×Ф=Ф+1
Φ具有奇特的屬性。比如說,Φ的平方正好等于Φ加上1。如果你用斐波那契數(shù)列中的某個數(shù)字除以它前面的一個數(shù)字,你將會得到一個近似于Φ的比率。這個比率將隨著數(shù)字的增大不斷地趨近于Φ,但是永遠(yuǎn)也不會等于Φ。事實(shí)上,你無法將Φ用兩個數(shù)的比率表示出來,所以數(shù)學(xué)家將它稱為“無理數(shù)”。若你用十進(jìn)制將Φ寫出來,小數(shù)點(diǎn)后的位數(shù)將是無窮無盡的。
Φ到底是什么?
在紙上畫出一條10厘米長的線段,然后在6.18厘米處作上標(biāo)記。這樣你就將這條線段分成了一長一短的兩部分。若用整條線段的長(10厘米)除以長線段的長(6.18厘米),結(jié)果等于1.618。同樣,若用長線段的長(6.18厘米)除以短線段的長(3.82厘米),結(jié)果也近似于1.618。這就是“黃金比例”,或者叫做“Φ”。
黃金比例都存在哪里?
古希臘人認(rèn)為Φ具有魔力,因?yàn)樗偸浅霈F(xiàn)在那些他們認(rèn)為很神圣的圖形上。比如說,在正五角星里,長線和短線長度的比率正好是Φ。
黃金螺旋
如果你畫出一個長為Φ寬為1的矩形,你就得到了一個藝術(shù)家所說的“黃金矩形”——你所能想到的最美麗的矩形。將這個矩形分割為一個正方形和一個一個小矩形,那么這個小矩形同樣也是一個黃金矩形。只要不斷地將它分割下去,就會出現(xiàn)一個螺旋圖案。這個“黃金螺旋”看上去與一種叫做鸚鵡螺的海洋生物的殼非常相似,但事實(shí)上它們是完全不同的。鸚鵡螺殼上的螺旋每旋轉(zhuǎn)1/2圈,半徑增加為原來的Φ倍,而黃金螺旋則是每1/4圈才會有這樣的變化。
多肉植物
如果你養(yǎng)多肉植物,你會發(fā)現(xiàn)有些多肉植物如多葉蘆薈也會呈現(xiàn)出“黃金螺旋”的形狀。植物以“黃金螺旋”的形式生長,能讓新生葉子與舊葉子之間不會相互遮擋太多,能最大程度地享用陽光和雨露。
帕特農(nóng)神廟
據(jù)說古希臘的建筑師們常常把Φ應(yīng)用到建筑中。很多人都認(rèn)為雅典帕特農(nóng)神廟的設(shè)計(jì)就是基于黃金矩形。你覺得呢?
卡特里娜颶風(fēng)
2005年襲擊美國的卡特里娜颶風(fēng)的衛(wèi)星云圖,你覺得這個風(fēng)暴是不是一個黃金螺旋?
銀河系
銀河系是一個巨型旋渦星系,呈完美的黃金螺旋狀。