海洋里的数学奥秘

2009-08-27 02:17
初中生学习·中 2009年5期
关键词:正弦曲线螺线虫类

海洋是生命的摇篮。在大海中与在陆地上一样,生命的形式成为数学思想的一种财富。

人们能够在贝壳的形式里看到众多类型的螺线。有小室的鹦鹉螺和鹦鹉螺化石给出的是等角螺线;海狮螺和其他锥形贝壳,为我们提供了三维螺线的例子。在海洋中,到处都能看到对称图形,轴对称可见于蚶蛤等贝壳、古生代的三叶虫、龙虾、鱼和其他动物身体的形状,而中心对称则见于放射虫类和海胆等海洋生物。

几何形状也同样丰富多彩——在美国东部的海胆中有五边形的,而海盘车的尖端外形刚呈现出各种不同边数的正多边形;海胆的轮廓为球状;圆的渐开线则相似于鸟蛤壳形成的曲线;多面体的形状在各种放射虫类中都有清楚的体现;海边的岩石在海浪天长地久的拍击下变成了圆形或椭圆形;珊瑚虫和自由状水母则形成了随机弯曲或近平分形的曲线。

在海洋里我们甚至还能发现镶嵌的图案。为数众多的鱼鳞花样,便是一种完美的镶嵌。海洋的波浪由摆线和正弦曲线组成。波浪的动作像是一种永恒的运动。海洋的波浪有着各种各样的形状和大小,有时强烈而难于抗拒,有时却温顺柔和,但它们总是美丽的,而且为数学的原则(摆线、正弦曲线和统计学)所控制。

当我们对每一个数学思想进行深层次的研究时,就会发觉它们是复杂和连带着的。而每当我们在自然界中发现它们时,便就获得了一种新的意义和联系。

编辑王宇

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