看了这些动物的最短距离问题的求解行为,顿觉智商被碾压

2023-10-27 来源:飞速影视
大自然是美的,同时也是残酷的,正如雨果所说:“大自然是善良的慈母,同时也是残酷的屠夫。” 对于数学中比较难最短线路问题,大自然总能找到最合适的方式。当我们依靠数学工具进行换算的时候,大自然通过进化早已得出了答案。
可你知道吗?有许多动物居然天生就“精通”数学,在动物界存在着许多伟大的“数学家”他们能默无声息给出求解行动。
一.蛛网模拟
蜘蛛结的“八卦”网,既复杂又非常美丽,这种八角形的几何图案,既使木工师傅用直尺和圆规也难画得如蜘蛛网那样匀称。当对这个美丽的结构用数学方法进行分析时,出现在蜘蛛网上的概念真是惊人——半径、弦、平行线段、三角形、全等对应角、对数螺线、悬链线和超越线……那这样看来,救世除恶的蜘蛛侠也还是个“几何专家”呢。

看了这些动物的最短距离问题的求解行为,顿觉智商被碾压


蜘蛛织网时,它首先会在两个比较稳固的垂直支撑物(例如树杈)上编织一个星型的网,然后开始沿着螺旋线织网。因为蜘蛛需要尽快通过螺旋线型的网来加固中间的星型网,所以它的选择是沿着对数螺旋线织网。在对数螺旋线中,螺旋线旋臂之间的距离越来越大,而且增大的速率是相同的(如图3.6)。这意味着对数螺旋线在向外扩张时,随着圈数的增加,它扩张的速度也越来越快。因为沿着对数螺旋线织网会在网上留下很多空间,所以蜘蛛还会织第二张更为紧密的网。
对数螺线又叫等角螺线,因为曲线上任意一点和中心的连线与曲线上这点的切线所形成的角是一个定角。大家可别小看了对数螺线:在工业生产中,把抽水机的涡轮叶片的曲面作成对数;螺线的形状,抽水就均匀;在农业生产中,把轧刀的刀口弯曲成对数螺线的形状,它就会按特定的角度来切割草料,又快又好。

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