导语:人们对于宇宙的研究一直在进行,宇宙中存在着广泛的数学,人们在研究研究自然界中的现象的时候,发现了很多的神奇的数学现象,这使得人们不得不相信宇宙是一个完美的数学家,人们的在研究的同时人们也在进步着。

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01

人们对于地球物质的研究

1、通过研究岩石对地球的猜测

在地球上,通过研究岩石的性质和变化,科学家能够估计46亿年前的地球。人类生活在地球上,自古就对地球的年龄产生了浓厚的兴趣,但是由于古代人类计算地球年龄的方法缺乏科学基础,至今尚无定论。

远古时期的玛雅人将公元前3114年8月13日定为“创世之日”,认为地球就是在这个时候诞生的;希腊神学家将地球的生日提前到公元前5508年;牛顿是一位著名的科学家,他根据《圣经》推测地球6000年前就诞生了。计算地球年龄的方法随着科学的发展而不断更新。

2、海盐积岩量测定

在17和18世纪,一些科学家通过研究海水的盐度来计算地球的年龄。人们普遍认为,海水最初是淡的,因为河水会把盐冲进大海,所以海水变成了咸水。根据海水目前的含盐量和每年全球河流冲入大洋的盐分,可以计算出海洋的年代,并进一步推算出地球的年代。不过,目前尚不清楚一开始海水是否会变淡,河流每年流入海洋的盐量是不同的,而且,没人知道地球的形成要比海洋的形成早多少年。所以这种方法不能解决问题。

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也有科学家考虑利用海洋沉积物测量地球年龄。估计在3000~10000年间,沉积岩厚度可达1米。最厚的沉积岩层估计在100千米左右,因此地球年龄大约在3~10亿年。但是这个方法也没有考虑到地球在沉积形成之前就已经形成了,所以它是不准确的。

02

从物理学对于地球的测算

1、热传计算法

一八六二年,英国物理学家开尔芬首先从物理角度研究了地球的年龄。地球本来是炽热的液体,但后来变得凝固。通过传热计算,他认为地球的年龄在2000~4千万年左右。凯尔芬的计算结果一公布,地质学家们立刻争论不休。由于地质研究表明,地壳运动并不局限于地质史,造山运动可以发生15次以上。所以用代谢岩来测量整个地球的年龄是错误的。

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2、地质同位素测定法

在20世纪早期,人们发现,地壳中普遍存在微量放射性元素,原子核中的某些粒子会被自动释放并转化为其他元素,这种现象称为放射性衰变。自然条件下,放射性元素的衰变速率不受外界物理化学条件的影响,具有良好的稳定性。

举例来说,铀的1/74亿克在一年后衰变成了铅和氦。约45亿年后,随着铀的质量不断降低,约1/2克的衰变过程变成了铅和氦。根据这种放射性元素的性质,我们选择含铀的岩石,并测定其中铀和铅的含量,以便更准确地计算岩石的年代。以此方法可以推断38亿年前地球上最古老的岩石。显然,这还不是地球的年代。自然动物、植物、矿物,甚至雨滴、雪花,都有它们自己的数学或数字形式。

03

自然界中的数学

1、对于自然现象的研究

每到日出,侦探蜂都会飞出去寻找蜂蜜源。回家后,花蜜在方向、距离、数量上都会有独特的舞蹈语言,蜂王会派工蜂去采蜜。令人惊讶的是,它们的“模糊数学”相当精确,而且放它们出来的工蜂也不能保证返回蜂房去采蜜。

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此外,工蜂的蜂巢非常漂亮。它的结构非常紧凑,一端是六边形开口,一端是封闭的六边形金字塔底部,大小和三颗钻石差不多。十八世纪早期,法国学者马拉迪测量过蜂巢的大小:底盘钻石的全钝角是129°28',锐角是70°32'。此后,由瑞士数学家K?Night和苏格兰数学家MarkLoring在理论上计算出菱形容器的最大尺寸,即材料消耗最少时的最大角度。这一组可以被称为“数学天才和数学设计师”。

蚁群还有很强的数学能力。英国科学家Henston做了一个有趣的实验:将死蟑螂切三片,其中第二片比第一片大一倍,第三片比第三片大一倍。40分钟后,蚂蚁发现21只蚂蚁在蝎子周围吃东西,

44只蝎子围着一只蝎子,其他的82只蝎子围着他们。后者与前者几乎相等。前者比后者好一倍。鹤群一般为群居迁移,呈“人形”结构。外形始终是110度。更为精确的计算还表明,人体是半个角,即每侧54°48'8'的角度与吊车的方向之间,这款难加工的天然角钻水晶正好适合使用。

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2、圆角蜗壳和蜗壳为标准对数螺旋结构

新的有旧的,组成角蜗壳。这个新生的部分是从小到大,不断成长的衍生物,形成一个标准的对数螺旋,每一个新出现的部分都严格按照它原来的对数螺旋发展,直到地球围绕太阳旋转为止。头发、飞翔的蝙蝠、膨胀的银河系。

3、植物学数学

您将发现数学模型非常好。与凤梨皮相似的菱形结构,其8栏左右为斜体,13栏左右为斜体。松树皮呈螺旋状。右小松锥位于第五位,左小松锥位于第八位,与右小松锥相对排行。列长8列,列13列,德国云杉3列,列5列。葵花籽的左右两面有34个螺旋结构。按3,5,8,13,21,34,55排列。这个数列有一个重要的数学规则,即任意数是第一个数的两倍。这一点在数学中被称为“Fisher数列”。在Fisher系列中我们可以看到很多例子。若仔细观察花椰菜的白色螺旋,你会发现种子有不同的类型,有左,也有右,但螺旋序列必须是菲舍尔数列。

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结语:数学对人们的研究有着很大的启发,当人们在研究的时候,会发现自然界的诸多乐趣。人们在自然界的研究中自己的数学也有了长远的进步,自然界对于人们的影响是巨大的,人们在对宇宙的研究中不断的进步着。