广东科学中心“院士说”| 0.618033988……黄金分割的奥妙

2021年10月14日12:47:05 科学 1563

原作始发于 广东科学中心 官方微信公众号

广东科学中心“院士说”| 0.618033988……黄金分割的奥妙 - 天天要闻


导语

“哇,她的身材好接近黄金分割比例哦……”

“嗯,这幅摄影作品的构图采用了黄金分割比例……”

生活中,我们经常听到“黄金分割”,那么它到底是个什么,为什么它在诸如绘画、雕塑、音乐、建筑等艺术领域,甚至在管理、工程设计等方面有着不可忽视的作用呢?

这一期【院士说】,让我们随着杜院士一起深入了解“黄金分割”!


关于黄金分割的起源

“一对兔子一个月能生一对新的小兔子,接着,这对兔子还会再生下去,而新的一对小兔子也将开始生新的一对小兔子,如此类推,一年下来会有多少小兔子?”


广东科学中心“院士说”| 0.618033988……黄金分割的奥妙 - 天天要闻

1202年,意大利会计师李奥纳多·斐波那契(Leonardo Fibonacci,又称Leonardo of Pisa)写了一本“计算书(Liber Abaci)”。

广东科学中心“院士说”| 0.618033988……黄金分割的奥妙 - 天天要闻

这本大部头是欧洲第一部用上了阿拉伯数字(其实是印度人发明的)的书,里面的内容包罗甚广。包括如何使用算盘我们中国人发明的),如何记账、如何计算利息等等。关于小兔子的问题也列在其中。

广东科学中心“院士说”| 0.618033988……黄金分割的奥妙 - 天天要闻

回到小兔子的问题。这个问题的解是这样的:

第1个月:1(对)

第2个月:1+1=2

第3个月:1+2=3

第4个月:2+3=5

第5个月:3+5=8

第6个月:5+8=13

第11个月(1年):55+89=144

广东科学中心“院士说”| 0.618033988……黄金分割的奥妙 - 天天要闻

所以,一共是144对,288只。0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34,…,被称之为斐波那契数列。有个简单的公式可以推算:

广东科学中心“院士说”| 0.618033988……黄金分割的奥妙 - 天天要闻

如果我们再计算这个数列的比例:

广东科学中心“院士说”| 0.618033988……黄金分割的奥妙 - 天天要闻

当数列很长时(即n趋于无限大时),就有:

广东科学中心“院士说”| 0.618033988……黄金分割的奥妙 - 天天要闻

这就是著名的黄金分割率了。

广东科学中心“院士说”| 0.618033988……黄金分割的奥妙 - 天天要闻

斐波那契在他的“计算书”中还使用了分数的记号以及平方根的记号。这在世界上都是第一次。


广东科学中心“院士说”| 0.618033988……黄金分割的奥妙 - 天天要闻

广东科学中心“院士说”| 0.618033988……黄金分割的奥妙 - 天天要闻

不过,斐波那契的最大贡献也许是他详细地讲述收支平衡记账的方法。直到今天,大至国家地区、小至家庭个人,都在使用这个简单但行之有效的方法。


黄金分割率的应用

黄金分割率 0.618033988...,是一个充满无穷魔力的的无理数。它不但在数学中扮演着神奇的角色,而且在自然、建筑、美学、艺术、军事、音乐等等领域都可以找到这个神奇数字的存在。

美学艺术圈

广东科学中心“院士说”| 0.618033988……黄金分割的奥妙 - 天天要闻

广东科学中心“院士说”| 0.618033988……黄金分割的奥妙 - 天天要闻

广东科学中心“院士说”| 0.618033988……黄金分割的奥妙 - 天天要闻

广东科学中心“院士说”| 0.618033988……黄金分割的奥妙 - 天天要闻

自然圈

广东科学中心“院士说”| 0.618033988……黄金分割的奥妙 - 天天要闻

建筑圈

广东科学中心“院士说”| 0.618033988……黄金分割的奥妙 - 天天要闻

在你的生活中,还有哪些是黄金分割的应用?也许你家猫猫的睡姿就是一个完美的黄金分割,不信你看!

广东科学中心“院士说”| 0.618033988……黄金分割的奥妙 - 天天要闻


撰稿 | 杜如虚

编辑 | 小山

科学分类资讯推荐

低空经济成新质生产力“关键赛道” 绘就城市创新蓝图 - 天天要闻

低空经济成新质生产力“关键赛道” 绘就城市创新蓝图

《电鳗财经》电鳗号/文 在粤港澳大湾区核心引擎的驱动下,深圳正以无人机产业为突破口,撬动万亿级低空经济市场。近日,深圳市无人机行业协会会长杨金才提出“树立样板”的愿景,不仅是技术攻坚的号角,更是城市产业升级的战略选择。从物流配送、应急救援到智慧城市,无人机正打破传统产业边界,成为深圳“天空之城”建设的...
项立刚:芯片换稀土就是芝麻换西瓜 - 天天要闻

项立刚:芯片换稀土就是芝麻换西瓜

现在有一种说法,美国用芯片换我们稀土,项立刚反对这种交易,因为我们的芯片技术已经掌握了成熟制程芯片,使用上已经够了,先进制程技术也在突破中,不需要美国提供的芯片我们也能在短期内实现芯片突破,美国等于拿我们不需要的东西来换稀土,还妨碍我们自己
早啊!新闻来了〔2025.6.17〕 - 天天要闻

早啊!新闻来了〔2025.6.17〕

省内 ★近日,教育部发布通知,公布2024年度全国青少年校园足球特色学校名单,认定并命名全国青少年校园足球特色学校5889所。其中,吉林省有47所学校入选。 ★近日,吉林省企业家联合会筹备组围绕联合会核心发展要素展开研讨,明确多项关键内容,确定2025年8月2日举行吉林省企业家联合会第一届理事会第一次会议暨成立大会。...
我市发现全国最大的丁香叶忍冬野生居群 - 天天要闻

我市发现全国最大的丁香叶忍冬野生居群

丁香叶忍冬  本报讯 太原植物园、太原市林业和草原工程技术中心的科研人员日前前往阳曲县开展野外植物调查时,发现了一处国家二级保护植物——丁香叶忍冬的野生居群。经初步考察,该居群沿山沟呈带状分布共记录个体416余株,其中最大个体株高2.6米,
美国这是装都不装了,竟然公开监视中国的卫星实验 - 天天要闻

美国这是装都不装了,竟然公开监视中国的卫星实验

在全球范围内,美国都是最嚣张的一批国家。嚣张到什么程度?如今监视别国的卫星,美国都不避着人了!近期,中国进行的两次卫星实验就统统被美国人给盯上了,这一轮交手,双方谁胜谁负?一、美国的丑陋嘴脸自从人类登上太空后,诸多问题接踵而来,其中最要紧的
当大熊猫玩起了穿越 《熊猫归来》讲述国宝历史 - 天天要闻

当大熊猫玩起了穿越 《熊猫归来》讲述国宝历史

封面新闻记者 刘叶 雅安摄影报道 在科技发达,但大熊猫却面临生存危机的未来,一群外星大熊猫乘坐飞船,抵达1869年的雅安。这里,是它们的故乡,熊猫家族从此处走向世界。在血脉的呼唤下,外星熊....
萤火虫发光的原理是什么? - 天天要闻

萤火虫发光的原理是什么?

每年夏天的夜晚,萤火虫在森林、草地或河边飞舞,它们闪烁的光点如同星星落入人间,给夜晚增添了一份神秘的魅力。不过,你是否好奇过:这些小小的昆虫为何能在黑夜中发光?它们的发光原理又是怎样的呢?什么是生物发光?萤火虫的发光现象属于“生物发光”。生物发光是一种生物体通过化学反应产生光的现象。这种发光现象广泛...