在這個世界上,有這樣一個完美的數字、一個如此無瑕的數字,構成了所有藝術與音樂的基礎;一個重要到能夠使用在數學和物理法則的數字;一個有深刻目的的數字,以至於自然世界和宇宙都屈服於它的奇想,這一數字即是1.618034!
讓我們一同探究為何它如此重要!
第一 前提說明
斐波那契數列是一串以0和1開始的數字,通過相鄰兩個數字相加來得到數列中的下一個數字,斐波那契數列可以擴展至無窮,當我們把0和1相加將得到1,即第三個斐波那契數;接著把1和1加到一起 得到第四個斐波那契數即2;如果我們繼續進行這一基本動作,將得到3、5、8、13、21、34、55、89等等。
這一模式可以一直延續到無窮大,比薩的萊昂納多,也就是斐波那契,在1202年將這一數列引進到西方,儘管這一數列已在此一千多年前由印度的數學家們所證實,但是來自比薩的這傢伙率先宣布了這一數列,因此得以用他的名字來命名此數列,這就是事情經過。
隨著世界對於數學的理解進一步發展,人們很快意識到這一串數字至關重要。如今人們已通過各種實際方式應用了這一知識,搜索算法、股票交易、賭博賠率等,都利用了斐波那契數列,而你最可能遇到斐波那契數列的方式,就是神秘的黃金比例了。
第二 黃金比例黃金比例是用於描述兩個數字之間關係的數學術語,其中的數字似乎存在某種互補的比例,如果有一個數字a和一個比a小的數字b,並且 a/b 與 (a+b)/a 相等,那麼a和b就是成黃金比例的。這一比例的希臘字母是Φ,其數值縮短為1.618034,基本上任何有著接近這一比例的東西都被認為是成完美比例的,例如一個長12.94釐米 寬8釐米的矩形是成黃金比例的,因為12.94除以8是1.6175,如果我們把矩形的長和寬相加,得到20.94,其與長度為12.94的較長邊的比值,是1.6182,黃金比例可以用於計算完美螺旋、黃金三角以及其他的形狀和圖案,而這與斐波那契數列有什麼關係呢?
第三 聯繫
為了將斐波那契數列和黃金比例聯繫起來,必須考慮兩個連續的斐波那契數之間的比,同時觀察這個比例的模式,因為結果表明沿著斐波那契數列越向後,兩個相鄰數字的比例越接近黃金比例,3和2的比值是1.5,5和3的比值是1.66,如果跳過一些數字去計算,第12個和第13個斐波那契數的比值,我們會發現它們的比值是1.6179,而144與233的比值是1.6180……正如我們之前提到的,黃金比例是1.618034,因此黃金比例和斐波那契數列之間,顯然存在某些我們仍不清楚的關係,這也是為什麼諸多聰明人完全沉迷於黃金比例。
第四 用途
自從黃金比例幾千年前被發現以來,世上最有學識的人都一直為之著迷。我們已在人類創造的頂尖作品中,見證了它的影響力。柏拉圖對黃金比例的研究,被用於帕臺農神廟的設計;埃及人在金字塔的策劃和建造中展現了黃金比例;而諸如泰姬陵、巴黎聖母院以及凱魯萬大清真寺,都依照這一重要的數學法則建造。從達文西到達利等藝術家,也將黃金比例融入到他們繪畫的設計中,黃金比例也出現在德彪西、巴赫、莫扎特、蕭邦、貝多芬的音樂中;就連在聖經中也提到以黃金比例建造的物體——諾亞方舟和約櫃,都是按照上帝所定下的比例建造的。
然而有一點是我們不能完全確定的,那就是這些或者這一切都是故意的嗎?現代藝術家和建築師了解黃金比例,並懂得有目的地應用於他們的作品中,我們知道,至少一些歷史建築和藝術品,是由了解黃金比例和其價值的人創造的,而這一令人費解又令人愉悅的比例,也被忽視其存在的人所用,所以說黃金比例只是令所有人著迷的東西嗎?它是不是本來就會令人滿足呢?而對於1.618034這一數字的熱愛,僅僅限於人類嗎?
第五 自然的設計黃金比例是自然界普遍適用的法則嗎?證據表明似乎如此,而且之前提到的萊昂納多·達文西,或許已在他的一些名作中暗示了這一點,《Divina proportione》是一本在1498年由達文西作插圖的數學教科書,在這本書以及他的畫作《維特魯威人》中,他指出了人體內蘊含黃金比例的例子,心理學家也指出、面部、身體以及骨骼符合黃金比例的人通常被認為比對應部位不成黃金比例的人更有吸引力。如果你想立刻去測量自己的臉,我完全理解,但你也許更願意稍等一下,因為人類體內蘊含黃金比例,例子更加有趣。
你知道嗎,黃金比例也適用於我們的DNA,這是真的!我們的雙曲螺旋結構DNA,以及單個DNA分子的組成,似乎都是按照神聖的黃金比例組建的。而這不僅僅出現在人類身上,正如我們看到的,黃金比例展現在蝸牛殼中,一朵花的花瓣數量中,種子頭內單個種子的排列,松果、樹枝、以及根系都遵從黃金比例,某些種類的藻類和某些動物的身體也是如此。有些生物甚至按照黃金比例生活,據悉蜂群將雄性和雌性的比例維持在,1到1.618之間。
那麼這一比例是否證明自然是以某種形式設計的?地球上的一切都是上帝或先進的外星種族依照一確定數字創造的嗎?看起來確實有點可疑,尤其是當你發現黃金比例,也適用於颶風、螺旋星系,以及量子級的物體。