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发信人: zhulin (风清云淡), 信区: NORC
标  题: 生物界的数学家们
发信站: 荔园晨风BBS站 (Fri Jun 21 16:33:16 2002), 转信

生物界的数学家们
1
  我们的地球象一颗美丽的蓝宝石,镶嵌在浩瀚的宇宙中。在这颗蔚蓝的星球上
诞生了宇宙间最脆弱的物质形式——生命。
  生命是伟大的,生命是美丽的,同时生命也是有趣的。你能想象 它们在各自
的生命历程中都或多或少的运用着数学知识吗?好吧,还是 让我们一起去拜访一下
生物界的数学家吧!
(1) 惊人的数目
  自然界中有许多微小的生物,小到只有在显微镜下才能偶露端倪。如此微小的
生物如果在生存技能上没有“克敌制胜”的法宝,那么早就 被残酷的自然界所淘
汰了。
  就拿小小的细菌来说吧!它就采取了“一分为二”的方法来传宗接 代。如果在
我的手上有一个细菌,它就会由一个分裂成两个,由两个分 裂成四个,……如此
下去,以至无穷。如果它每一秒钟分裂一次,那么 它分裂的规律如下表:

时间/秒 0s      1s      2s      3s      4s      ……    n       ……
细菌个数/个     2^1     2^2     2^3     2^4             2^n           ……
      ……
按照这一规律,一分钟后我的手上将会有 =1152921505000000000 个细菌。哇! 太
可怕了! 我要去洗手了。
(2) 画曲线的飞蛾
我们经常用“飞蛾扑火”来比喻自取灭亡的人。可是你知道自然 界中的飞蛾为什
么去扑火吗?难道它们“发疯”了吗?
  要想弄清这一切,还得从蛾子的飞行特性说起。和人类航行需要航 标一样,
蛾子在空中飞行时是以太阳光作为它的航标的。而太阳光来自很远的地方,因此可
以看作是一组平行的光线。蛾子为了保持直线飞行,
只要在飞行时始终与太阳光保持一定的角度就可以了(见图一)。 可是当夜幕降临
时,飞蛾的“航标”不见了。它们错把明 亮的火光或灯光作为太阳光,还是按照
白天的飞行准则来 飞行。由于火光或灯光呈放射状而不是平行光线,如果还是始
 终与光线成一定的角度,那可就要飞出一条曲线来了。 (见图二)
 这条曲线在数学上称之为阿基米德螺线。(见图三)如果沿着螺线逆 时针转动,
最终要到达 O 点。这也是飞蛾环绕着火光飞行最终要“投火 自焚”的原因。可怜
的飞蛾永远也不会知道,它用自己全部的生命描绘 了一条美丽曲线。




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※ 来源:·荔园晨风BBS站 bbs.szu.edu.cn·[FROM: 192.168.13.5]


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