数字中的玄机

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  当今科学有足够的证据显示,我们的世界是一个有规律的世界。一切事物的运动、演变乃至繁衍生息,无不体现着大小周期中的发展与规律。而唯一能够代表规律性的符号,就是数字。在这些数字中有些我们已经对它们有所了解,并在科学实践和工农业生产中得以广泛应用,而更多神秘的数字人类至今还没有彻底破译。
  公元前6世纪,古希腊的毕达哥拉斯学派发现,如果想用不同长度的琴弦奏出和谐的音乐,则这些琴弦的长度要有一个恰当的比例。另外,他们还发现,许多植物叶片之间的角度也存在一个比例的关系。他们在研究正五角形时发现,形内对角交叉的各点比例与五角形各点间的比值完全相同。故毕达哥拉斯学派的人们认为这样的正五角形是一种神秘的形状,而五角形内各相交点就成为人们所共知的黄金比或称黄金分割,其比值是0.618:0.382。
  毕达哥拉斯学派还发现,凡是比例符合或接近黄金分割的形体都较悦目,而且在结构上也最合理。他们认为:万物都是以数字和数的比例来体现的,并很早就猜测到生命现象同某些比例关系也是息息相关的。以后人们终于通过观察发现,人体肚脐就位于整体的0.618处,肚脐以上的咽喉也是位于肚脐以上身体的0.618处,肚脐以下的膝关节及上肢的肘关节处还是其整体的0.618处。而当人们精神愉快时脑电波的频率是8赫兹,它与上限12.9赫兹之比正好也接近0.618。人体的正常体温是37度,当外界温度为23度时会感到最舒适,而它们的比值还是接近0.618。
  后来人们还发现,地球上陆地面积与海洋面积的比值近似于黄金分割的比值;发生在金字塔中许多不可思议的现象,也是在距塔高三分之一的黄金分割点上;月球的平均密度是每立方厘米3.4克,地球的平均密度是每立方厘米5.5克,它们之比正好是0.618;地球的公转周期是365天,金星的公转周期是225天,两星公转之比是0.618;水星的公转周期是88天,而与它相邻的金星公转之比则是黄金分割的另一数字0.382;根据计算,我们的太阳系也正好在银河系半径的0.618处……0.618这个奇特的数字,终于在冲破了原有的几何学范畴后,在很多领域体现出古希腊人寓意深远的种种神秘。
  我们知道,太阳系内目前共有八大行星,各行星间的距离也有一个有趣的规律。早在18世纪中叶,德国的自然科学家提丢斯偶然发现,如将3、6、12、24、48、96数列中的每个数加4,再将得数用10来除,其结果就是各行星距太阳的实际距离。1772年,柏林天文台长彼得注意到了这个奇特的规律,这就是后人经常提到的提丢斯一彼得定则。然而,为什么是3、6、12……这样的数列加4再用10除而不是别的其他数列呢?里面究竟包含着什么奥秘?他们俩人都无法做出解释。
  在我们的太阳系中,我们居住的地球直径是12756.4千米,月球的直径是3476千米,而太阳的直径是139.2万千米。这就是说,太阳的直径是月球的400倍,而月球的直径只是地球的四分之一。我们还知道,地球到太阳的距离是14960万千米,地球到月球的距离是38.2万千米,而月球到地球的距离刚好又是地球到太阳的四百分之一,故从地球上看月球和太阳大小差不多。但当月球运行到正好发生日食的位置时,就可以将太阳完全遮住。以上这些奇妙的巧合,科学家称之为“天文学中的事故”。那么,这些数字究竟是纯属巧合,还是宇宙中的必然规律呢?
  另外,月球在绕地球公转的同时,也在进行不停的自转。巧的是,其公转与自转的周期时间竟完全相同,都是27.3216日,而这个数字基本又是太阳上一天的自转时间。所以说我们在地球上永远也不会看见月球的背面。更有意思的是,这种奇特现象几乎是所有卫星世界的普遍规律。古希腊的毕达哥拉斯学派认为,数字是世界的本质,而宇宙本身就是一个巨大的演算系统。纷纭复杂的客观世界存在着无数有待揭开的谜团,但只要我们掌握了这些数字的关系,就一定能够揭开宇宙间的更多奥秘。
  有关圆周率,早在中国公元前1世纪的《周髀算经》一书中就有“周三经一”的记载,而最辉煌的成就要算中国南北朝时期的祖冲之了。他将精确到了3.1415926和3.1415927之间,比西方数学家早了1000余年。数字反映了宇宙的秩序,比例则体现了宇宙的和谐。剑桥大学的地理学家汉斯教授发现:从河的源头到河出口之间,河流的实际长度与它们的直接距离之比近似等于3.14,特别是在平原穿越的河流尤其如此。大自然就是如此奇妙!
  宇宙法则是指世界上普遍存在的一种数字比例,其比值是78:22。如地球上空气成分中氮气和氧气的比例是78:22,而人体中水分与其他物质比正好也是78:22。具有5000年悠久历史的犹太人视这个比例为神秘的数字,他们认为宇宙与生活是相依生息、相容无悖的。
  生物在进化过程中为了求得生存,就要不断地改变自己的形体和结构,以适应外界的环境。我们平时常常可以看到:不论是植物的茎,还是动物的骨骼及羽毛,它们一般都是空心的或近似于空心。但奇怪的是,它们不管粗细、大小如何,其内径和外径之比都是8:11。科学家经过许多年研究后发现,原来只有这个比例才能在最节省材料的同时,又可达到最坚固的目的。所以后来,人类也效仿自然,将自行车架和电线杆等管状物品都做成这个比例。
  我们知道,蜂窝都是以六角形的方式整齐排列的。但它们为什么非要选择六角形,而不是五角形、四角形和三角形呢?有人说,六角形的构造是一种自然法则,从力学角度讲六角形是最稳定的一种形状。其实这个答案,只对了一半。数学家们经过无数次的实验和计算得知,只有当六角形的钝角等于109°28′、锐角等于70°32′时,这种结构的容器才可做到用最少的材料达到最坚固及容量最大的目的。而蜂窝的角度经仔细测量,其钝角就是109°28′,这不得不使人类为大自然的神奇智慧而感到惊讶!
  这种智慧在令人赞叹不已的同时,还给我们以智慧与启迪。在制造飞机的结构工艺设计中,科学家为减轻飞机自身的重量,创造出了中空式的“蜂窝夹层”结构。这种仿生设计不但强度极高而且重量也轻,另外它还可起到隔热和隔音的重要作用。
  在我们地球上,男女性别之间的平均比例基本上是差不多的。根据国际上长期观察统计的资料显示,一般男女比例是在(102~107):100之间浮动。这是因为男人在社会活动中危险性要略大于女人,故男性的比例在各国家中相对都高于女性。这种男女性别比例的平衡是在无社会行为干涉下自然选择的结果,也是自然界恒定的规律。但奇怪的是,谁又能够在世界如此大范围的区域去调整并平衡这个规律呢?据说,当某个国家由于战争造成男女比例严重失调以后,生男孩的数量就会直线上升,直到若干年后达到新的平衡。
  人类与浩瀚的宇宙相比,还是十分渺小幼稚的。但好奇和求知是人类的天性,我们只要不断努力探索和攀登,就一定能够揭开宇宙中的更多奥秘!
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