易旋線和易旋渦,大自然的神奇曲線,隱藏的黃金比例

2020-12-05 隱士申子源

普遍存在於自然界當中,其行動軌跡系統全息特徵具有路徑最短、效率最高和損耗最少,至今沒有通式可以表示。但是有代表性的螺線可以作出說明。我們稱之為易旋線。

螺線特別是對數螺線的美學意義可以用指數的形式來表達:

ρ=αe^(kφ)

其中,α和k為常數,φ是極角,ρ是極徑,e是自然對數的底。

e自然常數,是數學科的一種法則。約為2.71828。

對數螺線的臂的距離以幾何級數遞增。

設 L 為穿過原點的任意直線,則 L 與對數螺線的相交的角永遠相等(故又名等角螺線),而此值為 cot-1 ln b。

設 C 為以原點為圓心的任意圓,則 C 與對數螺線的相交的角永遠相等,而此值為 tan-1 ln b,名為「傾斜度」,

對數螺線是自我相似的;這即是說,對數螺線經放大後可與原圖完全相同。

對數螺線的漸屈線和垂足線都是對數螺線。

從原點到對數螺線的任意點上的長度有限,但由那點出發沿對數螺線走到原點卻需繞原點轉無限次。這是由 Torricelli 發現的。

在複平面上定義一個複數 z = a + bi,其中 a, b ≠ 0,那麼連結 z、z^2、z^3…… 的曲線就是一條對數螺線。

若 L 是複平面中的一條直線且不平行於實數或虛數軸,那麼指數函數 e^z 會將這些直線映像到以 0 為中心的對數螺線。

自然界有很多易旋線的例子,比如海螺,貝殼。

同時,我們還可以用在建築設計上。

我們可以從另外一個角度出發來推導易旋線。

就是根據《道德經》中,「道生一,一生二,二生三,三生萬物」這段話為依據展開推導。

「道」即自然,以0表示,也即「無極」;道生一,以1表示,是「無極生太極」;一生二,以2表示,是「太極生兩儀」即陰陽;二生三,以3表示,是陰陽生天、地、人三才;三生萬物……,這一路徑以數理表示:0,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,……。

即0+1=1,1+1=2,1+2=3,2+3=5,3+5=8,5+8=13,8+13=21,13+21=34,21+34=55,34+55=89,……。自然數的自行「五次」演變為一周期,就能有11倍的擴充;又1五次乘方為1,2五次乘方為32,3五次乘方為243,4五次乘方為1024,5五次乘方為3125,6五次乘方為7776,7五次乘方為16807,8五次乘方為32768,9五次乘方為59409,……。

自然數字的自行「五次」乘方,擴充後的個位數字必定還原;又3/5=0.60,5/3=1.67,5/8=0.625,8/5=1.6…,其得數為擴大(十)和縮小(一)的「自然率」。這個自然率就是黃金比例的倒數:1.618,黃金比例約為: 0.618:1;

數字的值越大,數之間比例的「自然率」越精確!這裡既吻合了「道生一,一生二,二生三,三生萬物。」的易理,又引證了「陰陽五行」的道理,同時也帶出了「自然率」這一沉睡了幾千年極少應用的概念。另一路徑是「太極生兩儀」,即2的一次乘方;兩儀生四象,即2的二次乘方;四象生八卦,即2的三次乘方;……八卦生六十四卦,即2的六次乘方。

地球從自轉,會產生一對易旋線。

對應太極圖的兩個太極點就是易旋線的極點,我們稱之為:易旋渦點。

其實大自然還有很多易旋線的表現形式,非常奇妙。太空星圖吻合易旋線和易旋渦。

地球上的颱風雲圖,也吻合易旋線和易旋渦。如下圖:

大自然的力量造成的,海浪曲線也吻合了易旋線法則。如下圖:

大自然的神奇,造就了自然常數和黃金比例這樣神奇的數字,而更神奇的是,竟然可以從古代的《易經》和《道德經》找到相關的依據。

如果不是巧合,那麼就是古人已經窺視到天機了。

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