hold住 0.618:hold住你我,hold住世界

  在我们的日常生活中,门窗、桌子、书本、电视屏幕等各种物体,它们的长度与宽度之比都近似0.618;音乐会上,报幕员在舞台上的最佳位置,是舞台宽度的0.618处;身材苗条的时装模特和翩翩起舞的舞蹈演员,他们的腿和身材的比例也近似于0.618的比值;内含“黄金分割比”的五角星形状也非常耐人寻味,世界上有将近40个国家(如中国、美国等)的国旗上的“星”都是五角形的星;地球表面的纬度范围是0°~90°,对其进行黄金分割,则34.38°~55.62°正是地球的黄金地带。无论从平均气温、年日照时数、年降水量、相对湿度等方面都是具备适于人类生活的最佳地区,说来也巧,这一地区几乎囊括了世界上所有的发达国家……
  古希腊数学家毕达哥拉斯有句名言:“凡是美的东西都具有共同的特征,这就是部分与部分,以及部分与整体之间的协调一致。”本期话题,就让我们一起走近黄金分割――0.618,看看这个神奇的数字是如何纵横驰骋,将世界都给hold住的吧!
  
   0.618:
  3岁男孩靠它发明了 太阳能电池树
  
  
  
  
  
  
  
  
  艾登・德威尔和他发明的太阳能电池树
  黄金分割又称黄金律,是指事物各部分间一定的数学比例关系。即将整体一分为二,较大部分与较小部分之比等于整体与较大部分之比,其比值为1∶0.618或1.618∶1,即长段为全段的0.618。
  2010年冬天13岁的美国男孩艾登・德威尔到卡茨基尔山徒步旅行时,在森林中偶然留意到橡树树叶和树枝的独特排列方式。他灵光一现,确信这种布局可以用“斐波那契数列”解释,有可能揭开一个科学之谜,实现太阳能电池板设计的重大突破。
  早在13世纪,意大利数学家斐波那契就发现,比如1 +1 = 2,则2 +1 = 3,则3 +2 = 5,则5+3=8,则8+5=13,则13+8=21 ,则21+13=34……这一系列数字中,任何一个数字与后一个数字的比都接近0.618,而且越往后的数字就越接近。这就是著名的斐波那契数列,又称黄金分割数列。
  德威尔介绍了自己实验的设计和研究结果:与传统的平板模式排列的太阳能光伏电池板相比,按“斐波那契数列”排列的橡树形太阳能电池树的表现更优秀,不需要做任何的偏角调整,每天的有效光照时间延长2.5小时,产生的电力多20%。特别是在12月份,当时太阳处在天空中的最低点,无论是收集太阳光的时间还是产生的电力,太阳能电池树都要比太阳能光伏电池板高出50%。
  德威尔解释说,由于树枝按“斐波那契数列”模式分布,用“黄金分割率”调整了光伏电池特定的间隔和高度,因此使得部分分支在收集阳光时,不会阻挡太阳光射到其他的分支。因为光伏电池不是用平板模式排列,形状很像一棵树,所以更加好看。更重要的是,这种树形结构比平板模式要节省空间,并不完全朝南,更适合在城市使用,因为在拥挤的城市中更难找到空间和直射的阳光。
  2011年,德威尔凭借自己的设计成果和一篇名为《树木斐波那契序列的秘密》的论文,赢得了美国自然历史博物馆颁发的青年自然科学家奖。
  
  0.618:
   神奇分割到底都hold住了啥?
  
  建筑0.618
  
  
  
  
  
  
  
  泰姬陵的多处布局都能看出黄金分割
  无论是印度泰姬陵、中国故宫、法国巴黎圣母院这些著名的古代建筑,还是遍布全球的众多优秀近现代建筑,在构图布局设计方面都有意无意地运用了黄金分割的法则, 给人以整体上的和谐与悦目之美。
  文明古国埃及的金字塔,形似方锥,大小各异,但这些金字塔底面的边长与高之比都接近于0.618;古希腊巴特农神庙由于高和宽的比是0.618,成了举世闻名的完美建筑;当今世界最高建筑之一的加拿大多伦多电视塔、举世闻名的法国巴黎埃菲尔铁塔,都是根据黄金分割的原理来建造的。上海的东方明珠广播电视塔,塔身高达468米。为了美化塔身,设计师巧妙地在上面装置了晶莹耀眼的上球体、下球体和太空舱,既可供游人登高俯瞰地面景色,又使笔直的塔身有了曲线变化。更妙的是,上球体所选的位置在塔身总高度5∶8的地方,这一符合黄金分割比的安排,使塔体更加挺拔秀美。
  
  音乐0.618
  
  当你聆听美妙的音乐时,一定不会想到这里面也有0.618的身影吧。其实许多著名音乐曲目中高潮的出现,大多和黄金分割点接近。据美国数学家乔・巴兹统计,莫扎特的所有钢琴奏鸣曲中有94%符合黄金分割比例。这个结果真是令人惊叹,虽然我们未必能弄清,莫扎特是有意识地使自己的乐曲符合黄金分割呢,抑或只是一种纯直觉的巧合现象。然而美国的另一位音乐家认为:“我们应当知道,创作这些不朽作品的莫扎特,也是一位喜欢数字游戏的天才。莫扎特是懂得黄金分割,并有意识地运用它的。”
  而在乐器制造方面,小提琴结构中的黄金分割是使小提琴音色优美动听的一个重要因素;中国最古老的古琴,处处透着黄金分割的神奇;在演奏中,音乐家在琴弦的黄金分割点拨弦,能让乐声更洪亮、音色更优美。
  
  军事0.618
  
  在冷兵器时代,虽然人们还不知晓黄金分割这个概念,但在制造宝剑、大刀、长矛等武器时,黄金分割就已经得到体现。原因是按这样的比例制造出来的兵器,看上去美观大方,用起来得心应手。
  当发射子弹的步枪刚刚制造出来的时候,总是不方便于抓握和瞄准。到了1918年,一个名叫阿尔文约克的美远征军士兵,热衷于对这种步枪进行改造,经他改进后的枪身和枪把的比例恰恰符合0.618,就方便于抓握和瞄准了。
  两支部队交战,如果其中之一的兵力、兵器损失了1/3以上,就难以再同对方交战下去。正因为如此,在现代高技术战争中,有高技术武器装备的军事大国都采取长时间空中打击的办法,先彻底摧毁对方1/3以上的兵力、武器,尔后再展开地面进攻。
  黄金分割在战争中体现得最为出色的,还应首推成吉思汗所指挥的一系列战事。据史料记载,蒙古骑兵的战斗队形与西方传统的方阵大不一样,在它的5排制阵形中,人盔马甲的重骑兵和快捷灵动的轻骑兵的比例约为2∶3,这恰是黄金分割的比例。真是不能不佩服成吉思汗的军事天才,他统帅的大军不纵横四海、所向披靡,那才怪呢!
  
  动物植物0.618
  
  
  
  
  
  植物叶子中的黄金分割
  
  
  
  
  鹦鹉螺曲线的每个半径和后一个的比都是黄金比例
  动物界中形体优美的动物,如马、狮、虎、豹、犬等,其身体部分长与宽的比例都大体上接近黄金分割,甚至连蝴蝶身长与双翅展开后的长度之比也接近0.618。
  在众多的植物当中,无论是高大挺拔的乔木,还是矮小秀雅的灌木,它们所生长的形状一般都接近黄金分割的比例。在植物的茎干上,两张相邻的叶片夹角一般都是137.5°,这恰好是把圆周分成1∶0.618的两条半径的夹角。而研究发现,这种角度对植物的通风和采光效果最佳。另外在向日葵花盘上的瓜子布局分有左21条和右13条的两种螺旋排列,而13与21的比值接近0.618。通过计算得知,向日葵籽的螺旋排列可在最小的面积上得到最大的数量。以此类形式排列的种子、花瓣或叶子的植物还有很多,比如我们食用的蔬菜如青菜、包心菜、芹菜等的叶子排列也具有这个特性,只是不容易观察清楚。
  
  人体0.618
  
  英国大诗人莎士比亚在《哈姆雷特》中赞颂道:“人类是一件多么了不得的杰作!……宇宙的精华、万物的灵长。”可莎士比亚也许不知道,人体相关各部分之间其实是符合黄金分割率的,肚脐就是全身的“黄金点”。以肚脐为界,上半身与下半身之比和下半身与全身之比约为0.618;在躯干部分,乳房位置的上下长度比、咽喉至头顶和至肚脐之比、膝盖至脚后跟和至肚脐之比等,都是黄金分割0.618的近似数。如果人体上述部分比例均符合黄金律的话,就显得协调匀称,古希腊断臂维纳斯、雅典娜女神和“海姑娘”阿曼达等就是如此,可谓美妙绝伦。
  除了这些外在的形式,人体的生物和生理现象中也包含着这个神奇的比例。如:组成人体含量最多的物质是水,而成年人体水分恰好占其体重的0.618;人类的消化道总长9米,其0.618处为5.5米,正是小肠的长度,而营养物质的消化吸收,就在此进行;当人的脑电波频率下限是8赫兹、上限是12.9赫兹,上下限的比率接近于0.618时,乃是身心最具欢愉之感的时刻;最有意味的是,在人的生命程序DNA 分子中,每个双螺旋结构中都是由长34个埃与宽21个埃之比组成的,它们的比率也非常接近黄金分割比。
  
  养生0.618
  
  现代科学研究表明,0.618在养生中也起到了重要作用,注意了这些黄金分割点,对养生健体大有好处。
  环境:人为什么在环境温度为22℃~24℃时感觉最舒适?因为人的正常体温37℃与0.618的乘积为22.8℃,在这一环境温度中,机体的新陈代谢和生理功能均处于最佳状态。
  动静:一天合理的生活作息也符合黄金分割,24小时中,2/3时间是工作与生活,1/3时间是休息与睡眠;而从辨证观和生活实践证明,动和静也是一个0.618比例关系,大致四分动、六分静才是较佳养生之法。
  饮食:医学专家分析后还发现,饭吃六七成饱的人几乎不生胃病;摄入的饮食以六分粗粮、四分精食为适宜;蔬菜和水果,进食量应占膳食总量的61.8%。
  婚配:结婚的最佳季节是一年12个月的0.618处,约在8月至9月。医学研究已表明,秋季是人的性欲与免疫力最佳的黄金季节,因为此时人体血液中淋巴细胞最多,能生成大量抵抗各种微生物的淋巴因子。
  
   0.618:
   迷人分割凭啥hold住美的世界?
  
  哲学与美学说
  
  为什么对于人类来说(无论古今中外、长幼男女)“黄金分割比”都是最“美”的、首选的比例?为什么在艺术与现实生活中有意识地应用“黄金分割比”成功率更高?这背后可不可以从哲学的角度进行解释?或许它就是中国古人所说的“道”、西方学者称之为“逻格斯”的东西,最起码它可以说是把科学中的“真”与艺术中的“美”结合得最完美的一个规律。
  其实,这与人类的形体进化及人体的正常发育密切相关。我们知道,从猿到人的进化过程中,骨骼方面以头骨和腿骨变化最大,躯体外形由于近似黄金矩形变化最小,人体结构中有许多比例关系接近0.618,从而使人体美在几十万年的历史积淀中固定下来。人类最熟悉的就是自己,从而本能地将这一神奇比例认作最美的比例,可以说是由生物、生理到文化的长期发展与积淀的后果,进而由人及物,推而广之,凡是含有这种比例的事物,就觉得它漂亮、美丽;再进一步,当艺术产生后,人们在艺术品的创作中为了获得美的效果有意识地运用“黄金比例”,同时也逐渐发现在现实生活中的其他领域,运用这一比例分割往往能取得良好的效果。
  
  “构造理论”说
  
  美国杜克大学机械工程系教授阿德里安・贝让曾就黄金分割定律之谜作出解释,他提出,符合黄金矩形的物体之所以给人以美感,是因为只有当物体符合这一比例时人才能看得最快。
  贝让说,众所周知,人眼在看某一物体时,眼睛左右移动比上下移动更有效率。眼睛天生的这种结构能让大脑作出有效的认知,从而作出及时的判断和行动。人的视野和认知是一种优化的流体构造,符合黄金比例的物体能够让人的视野和认知产生最佳的优化效果。
  贝让的这一假设正是基于他上世纪90年代中期提出的“构造理论”,这是一种最优设计方法,它是从系统的最小单元开始优化,再将这些最小单元通过优化逐级组合起来。

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