它们才是真正的数学家寻找自然界中的数学

r囧r小猫 2022-06-06 09:49 202阅读 0赞

为什么一片叶子，总能精确的分成两瓣？各种花的花瓣成完美星形？贝壳和松果的螺旋形生长模式？其实数学就在我们身边。其实生活中就是有很多的数学家，例如猫：为什么在寒冷的冬天，猫睡觉时总要把身体抱成一个球形？这其间也有数学，（因为球形使身体的表面积最小，这样身体露在冷空气中的表面积最小，因而散发的热量也最少。）其实我们身边有很多资源，可以帮助我和孩子学习，哪怕是数学。

其实如果家长有时间，可以引导孩子查资料以这个为主题，做亲子游戏：看看数学界到底有多少数学高手。编辑先透露一下，蜘蛛，蚂蚁，丹顶鹤，老鹰，壁虎，鼹鼠，蛇之类的都是数学高手哦，然后做成册子。因为在这个过程中，孩子可以通过查找资料学习到更多的数学知识，也可以培养数学兴趣，扩大视野。

![生活中的数学家][f4b102bdfbce49439116dc9635ac94b1.png]

**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，总是能够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回家的路——视觉标志和气味踪迹。

例如蚂蚁总英国科学家兴斯顿作过一个有趣的实验，他把一只死蚱蜢切成三块，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，根据这样的计算结果，它们在返回时不会‘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对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！

**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得如蜘蛛网那样匀称。当对这个美丽的结构用数学方法进行分析时，出现在蜘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。

**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。

**其它动物界中的数学奇才**

蜜蜂的蜂房是严格的六角柱状体，它的一端是平整的六角形开口，另一端是封闭的六角菱锥形的底，由三个相同的菱形组成。组成底盘的菱形的钝角为109度28分，所有的锐角为70度32分，这样既坚固又省料。蜂房的巢壁厚0.073毫米，误差极小。令人类建筑师惊叹不已！同时，令人惊奇的是，蜜蜂还“知道”两点间的最短距离是一条直线。工蜂在花间随意来去而采集到大量花蜜后，它知道取最直接的路线回到蜂房。

丹顶鹤总是成群结队迁飞，而且排成“人”字形，角度也永远是110度，更精确的计算还表明“人”字夹角的一半，即每边与鹤群前进的夹角度数54度44分8秒；而金刚石结晶体的角度也正好是54度44分8秒！是巧合还是大自然的某种“默契”，这个问题留给同学们以后去研究。

鹰类从空中俯冲下来猎取地上的小动物时，常常采取一个最好的角度出其不意地扑向猎物。

壁虎在捕食蚊、蝇、蛾等小昆虫时，总沿着一条螺旋形曲线爬行，这条曲线，数学上称为“螺旋线”。

切叶蜂用大腭剪下的每片圆形叶片，像模子冲出来似的，大小完全一样。

鼹鼠“瞎子”在地下挖掘隧道时，总是沿着90°转弯。

蛇在爬行时，走的是一个正弦函数图形。它的脊椎像火车一样，是一节一节连接起来的，节与节之间有较大的活动余地。如果把每一节的平面坐标固定下来，并以开始点为坐标原点，就会发现蛇是按着30度、60度和90度的正弦函数曲线有规律地运动的。

当然也有很多植物是数学家哦！大家找一下吧！例如文中图片的第一张——罗马花椰菜。表面由许多螺旋形的小花所组成，小花以花球中心为对称轴成对排列，是著名的几何模型。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，这与传统几何中不规则碎片形所包含的简单数学原理相似。如果小朋友或者家长找到了更多生活中的数学家，就联系客服，发图片和认为它是数学家的理由，一旦成立，编辑有礼品赠送哦！

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