生命求真 0.618,遍布宇宙的黃金分割律
0.618,是一個(gè)充滿無窮魔力的神秘?cái)?shù)字,最早是由2500年前的畢達(dá)哥拉斯學(xué)派發(fā)現(xiàn)。由于它自身的比例能對人的視覺產(chǎn)生適度的刺激,后來被古希臘著名哲學(xué)家、美學(xué)家柏拉圖譽(yù)為“黃金分割,”故0.618最初是因其比例在造型藝術(shù)上的悅目而得名。到了15世紀(jì)末期,法蘭西教會(huì)的傳教士路卡·巴喬里發(fā)現(xiàn):金字塔之所以能屹立數(shù)千年不倒,主要原因與其高度和基座長度的比例有關(guān),這個(gè)比例就是5:8,與0.618極其相似。有感于這個(gè)神秘比值的奧妙及價(jià)值,他將黃金分割又稱“黃金比律”,后人簡稱“黃金比”、“黃金律”、“中外比”。
一、奇妙的黃金分割
黃金分割不但在數(shù)學(xué)中扮演著神奇的角色,而且在.美學(xué)、藝術(shù)、音樂、建筑、生物、自然等領(lǐng)域都可以找到它的蹤跡。在日常生活中我們會(huì)看到,像書籍、國旗、桌面、電視屏幕等物品都很協(xié)調(diào),其主要原因就是它們的長寬比例符合黃金分割。另外我們還發(fā)現(xiàn),世界上最著名的許多建筑,其比例也都可以找到這個(gè)精靈的存在。無論是古埃及的金字塔和古希臘的帕特農(nóng)神殿,還是印度的泰姬陵和法國的巴黎圣母院,盡管這些建筑風(fēng)格各異,但在總體構(gòu)圖的設(shè)計(jì)方面,卻都有意無意地運(yùn)用了黃金分割法則。在動(dòng)物和昆蟲中也是這樣,像犬、馬、獅、虎、蝴蝶等看上去形體都很優(yōu)美,其原因也是它們的比例大體上接近黃金分割。
在我們?nèi)祟愔幸彩且粯?,凡是看上去體態(tài)優(yōu)美的少女或體操運(yùn)動(dòng)員,其身材各部的比例也與黃金比相近。古希臘人認(rèn)為:健康的人體是最完美的,而健康的人體中一定存在著各種優(yōu)美、和諧的比例關(guān)系。另外我們還會(huì)發(fā)現(xiàn),在晚會(huì)上凡是有經(jīng)驗(yàn)的報(bào)幕員,一般都不會(huì)站在舞臺的正中間,而是站在舞臺一側(cè)的0.618處。只有這樣看起來,才會(huì)顯得更加和諧悅目。這正如17世紀(jì)的英國美學(xué)家夏里茲所說:“凡是美的都是和諧的和比例合度的;凡是和諧和比例合度的就是真的,凡是既美而又真的也就是在結(jié)果上愉快和完善的。”這也正如古希臘的畢達(dá)哥拉斯所說:“凡是美的東西都具有共同的特征,那就是部分與部分及部分與整體之間的協(xié)調(diào)一致。”由此有人斷言:凡符合黃金分割律的,也必會(huì)是最美和最合度的形體。
二、黃金分割在人體及植物中的體現(xiàn)
黃金分割不但在藝術(shù)和美學(xué)的表現(xiàn)形式上讓人賞心悅目,另外在我們?nèi)梭w和其它許多生物上也處處體現(xiàn)。我們知道:人體從頭頂?shù)侥_底的肚臍部位之比是0.618;從肚臍以上到頭頂?shù)难屎聿课恢纫彩?.618;從腦前向后延伸至下頂葉處,是大腦處理數(shù)學(xué)思維、三維形象和空間關(guān)系的關(guān)鍵部位,而此處也正好是0.618;而臀寬與軀干的長度之比、上肢與下肢的長度之比、下肢與全身的長度之比、肩關(guān)節(jié)與肘關(guān)節(jié)的長度之比、肘關(guān)節(jié)與腕關(guān)節(jié)的長度之比、膝關(guān)節(jié)與踝關(guān)節(jié)的長度之比,以及心臟與胸腔之比、眼睛與臉部之比,也都奇妙地遵循著神秘的黃金比律。
在以后又有人發(fā)現(xiàn),人體的很多重要穴位以及健康、疾病、生長發(fā)育等都與黃金分割有關(guān),就連醫(yī)學(xué)和養(yǎng)生也與0.618有著千絲萬縷的聯(lián)系。如人體頭頂至后腦的0.618處是百會(huì)穴;下頜到頭頂?shù)?.618處是天目穴;手指到手腕的0.618處是勞宮穴;腳后跟到腳趾的0.618處是涌泉穴;從腳底到頭頂?shù)?.618處是丹田穴……又比如,人的正常體溫是37℃左右,但在外界溫度是23℃時(shí)會(huì)感到最舒適。而在這個(gè)環(huán)境中,人體的生理功能、生活節(jié)奏及新陳代謝水平也都處于最佳狀態(tài)。而37℃與23℃的比值也正好是0.618。我們知道,組成人體含量最多的物質(zhì)是水,它占成年人體重的百分之六十幾到百分之七十,其比值與黃金分割十分相似。而最神秘的巧合是我們生命中的DNA了,它的每個(gè)雙螺旋結(jié)構(gòu)中都包含有黃金分割,因?yàn)槊總€(gè)螺旋結(jié)構(gòu)都是由長34個(gè)埃與寬21個(gè)埃之比組成,而它們的比率為1.6190476,非常接近黃金分割比的1.6180339。難怪有人猜測說:黃金分割是否就是宇宙中的遺傳密碼DNA呢?
科學(xué)研究表明,大自然是最偉大的創(chuàng)作者和最優(yōu)秀的設(shè)計(jì)師。在天地之間,大自然總是遵循至美和從簡的原則,用最優(yōu)化的設(shè)計(jì)來造化萬物。在許許多多的植物中,無論是高大挺拔的喬木,還是矮小秀雅的灌木,它們所生長的形狀一般都接近黃金分割的比例。在植物的莖干上,兩張相鄰的葉片夾角一般都是137°301,而這個(gè)角度恰好又是圓的黃金分割比。研究發(fā)現(xiàn),這種夾角對植物的通風(fēng)和采光效果最佳。另外在向日葵上,也包含有許多黃金比例的結(jié)構(gòu)和原理。我們可以清楚地看到,在向日葵花盤上的瓜籽布局分有左21條,和右13條的兩種螺旋排列,而21與13的比值正好是黃金分割的比值0.618。通過計(jì)算得知,向日葵籽的螺旋排列可在最小的面積上得到最大的數(shù)量。大自然簡直是太神奇了,它的智慧讓萬物之靈的人類感到驚嘆。為此威尼斯著名數(shù)學(xué)家帕喬里,將黃金分割譽(yù)為是“神”賜的比例。
三、自然界中的黃金分割
0.618,這個(gè)神奇的數(shù)字確實(shí)是太不可思議了。隨著人類對這一奇特比例的不斷認(rèn)識,發(fā)現(xiàn)它不僅僅在美學(xué)、建筑、生物上大量出現(xiàn),而且在自然界及天文學(xué)中也都暗含著這個(gè)奇妙的比例結(jié)構(gòu)。我們知道,在地球的北回歸線附近是一條神秘地帶,在這條地帶上,有我國的廬山、黃山、峨眉山以及壯觀的錢塘江大潮和長江;有著名的金字塔之謎、死海形成之謎、四川自貢恐龍滅絕之謎、大西洋諸島沉沒之謎、百慕大三角之謎、撒哈拉沙漠之謎以及美國的圣塔柯斯鎮(zhèn)斜立之謎;有世界上最高的珠穆朗瑪峰,有世界上最深的大西洋馬里亞納海溝和埃及的尼羅河。另外在這條神秘帶上,歷史上還出現(xiàn)過巴比倫文明、亞述文明以及神奇的蘇美爾人……
近年來,許多國家的科學(xué)家投入了大量的人力、物力,都在研究這一地帶的種種神秘現(xiàn)象,并提出了很多的假說。2000年9月,我國和美國科學(xué)家組成的聯(lián)合考察隊(duì),也曾對北回歸線附近的某些區(qū)域進(jìn)行了大規(guī)模的科學(xué)考察。然而,至今還沒有任何人能夠完全破解這里的奧秘。不過,我們只要通過地球儀進(jìn)行一下簡單的測量計(jì)算就不難發(fā)現(xiàn),北回歸線附近的這條神秘地帶,也正好落在地球的0.618處。黃金分割這一“神”賜予的比例,終于突破了原只有在幾何學(xué)中悅目的范圍之后,又在很多的領(lǐng)域體現(xiàn)出古希臘人寓意深遠(yuǎn)的種種神秘。
四、宇宙間的黃金分割
我們知道,太陽系內(nèi)目前共發(fā)現(xiàn)有九大行星。然而早在18世紀(jì)中葉,德國的自然科學(xué)家提丟斯就發(fā)現(xiàn),如將0、3、6、12、24、48、96數(shù)列中的每個(gè)數(shù)加4,而得數(shù)用10來除,其結(jié)果是:
(0+4)÷10=0.4 (水星距離太陽實(shí)際0.387天文單位)
(3+4)÷10=0.7 (金星距離太陽實(shí)際0.723天文單位)
(6+4)÷10=1.0 (地球距離太陽實(shí)際1.000天文單位)
(12+4)÷10=1.6 (火星距離太陽實(shí)際1.524天文單位)
(24+4)÷10=2.8 (小行星帶)
(48+4)÷10=5.2 (木星距離太陽實(shí)際5.203天文單位)
(96+4)÷10=10 (土星距離太陽實(shí)際9.56天文單位)
注:1個(gè)天文單位等于1.5億千米
通過以上數(shù)字對比我們可以看出,提丟斯計(jì)算出的數(shù)值與各行星至太陽的實(shí)際距離確實(shí)是十分相近的。1766年,提丟斯在把《自然的探索》這本書從法文翻譯成德文的時(shí)候,也順便將他發(fā)現(xiàn)的這一規(guī)律加進(jìn)書中。但此書出版后并沒有引起人們的普遍關(guān)注。1772年,柏林天文臺臺長波得注意到了這-奇特的規(guī)律,并將它編寫到《星空研究指南》一書中進(jìn)行介紹,這就是后人經(jīng)常提到的提丟斯—-波得定則。但需要說明的是:為什么是0、3、6、12、24、48這樣的數(shù)列加4再用10來除而不是別的什么數(shù)?提丟斯和波得都沒有做出任何解釋。里面包含著什么奧秘?他們倆也都沒有說明。
近年來,有人用黃金分割法來計(jì)算各行星至太陽的距離,其結(jié)果同樣令人驚訝?。ㄓ?jì)算結(jié)果見下)
0.732×0.618=0.446(水星距太陽實(shí)際0.387天文單位)
1.000×0.618=0.618(金星距太陽實(shí)際0.723天文單位)
1.52×0.618=0.939(地球距太陽實(shí)際1.000天文單位)
2.80×0.618=1.73 (火星距離太陽實(shí)際1.52天文單位)
5.20×0.618=3.213(小行星帶距太陽實(shí)際2.8天文單位)
9.54×0.618=5.89 (木星距太陽實(shí)際5.2天文單位)
19.2×0.618=11.86 (土星距太陽實(shí)際9.54天文單位)
30.1×0.618=18.601(天王星距太陽實(shí)際19.2天文單位)
從以上數(shù)字我們可以看出,除土星至太陽的實(shí)際距離誤差稍大些外,其它行星至太陽的距離數(shù)值都還是很接近的。如果我們再考慮到各行星之間的相互引力及偏心率問題,計(jì)算數(shù)值會(huì)顯得更要精確一些。如土星除受太陽的吸引力外,還要受木星巨大引力的影響,故它的實(shí)際距離小于計(jì)算值就不難理解了。當(dāng)然,用黃金分割法計(jì)算各行星至太陽間的距離,同提丟斯—-波得定則一樣,在海王星和冥王星的計(jì)算上受到了挑戰(zhàn),其原因還有待于繼續(xù)分析研究。
我們知道,銀河系是一個(gè)巨大的天體系統(tǒng),其中恒星占了90%,氣體和塵埃占了10%,而這些物質(zhì)大部分匯聚在中央平面的附近繞銀河中心運(yùn)行。從側(cè)面來看我們的銀河系,它就像一個(gè)扁扁的鐵餅,整個(gè)直徑有25千秒差距至30千秒差距,而我們?nèi)祟惥幼〉牡厍蚝吞栂?,就處在距銀河系中心8.5千秒差距的地方。近年來又有人發(fā)現(xiàn):我們的太陽系所在的位置,正好也是銀河系半徑的黃金分割帶上。即:
27.5÷2×0.618=8.4975(千秒差距)
注:1、每千秒差距約為3300光年
2、27.5千秒差距是25千秒差距至30千秒差距的平均值
我們的銀河系,是由兩千億顆恒星及行星組成。從概率角度講,具備生物生存條件的行星肯定還有很多,但能夠有像人類智慧的高等生物畢竟還是少數(shù),至少目前我們還沒有確鑿的發(fā)現(xiàn)證據(jù)。那么我們是否可以這樣認(rèn)為,在銀河系黃金分割帶上的某些行星,是可以誕生出高等動(dòng)物幾率較大的生命搖籃呢?
我們知道,愛因斯坦是20世紀(jì)最偉大的物理學(xué)家。在他的后半生,愛因斯坦極力想尋找到一個(gè)能在自然界解決很多問題,并是宇宙間普遍規(guī)律的最簡算式。遺憾的是愛因斯坦耗盡了心血,但直到他逝世也沒有找到。那么我們今天在這里猜想:黃金分割律,是否就是愛因斯坦想要尋找的最簡算式呢?
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