Числовая последовательность Фибоначчи в ДНК

Пример чисел фибоначчи в природе

Итак, мы выяснили с вами Кто такой Фибоначчи, а теперь давайте рассмотрим вот такой феномен.

Оказывается Фибоначчи повсюду!

На самом деле эти числа были известны задолго до Фибоначчи ещё в древней Индии, где они использовались в метрическом стихосложении.

Леонардо Фибоначчи первым ввёл эту числовую последовательность в западноевропейской математической науке в своей важной книге «Liber Abaci» («Книга абака») в 1202 году. Он использовал эту последовательность чисел, когда пытался объяснить рост популяции кроликов.

Фибоначчи рассматривает гипотетическую ситуацию, когда в поле появляется пара кроликов. Они спариваются в конце месяца и в конце второго месяца самка производит еще одну пару. Кролики никогда не умирают, спариваются ровно через месяц, и самки всегда производят пару (один самец, одна самка). Вопрос, который поставил Фибоначчи был следующим: сколько пар будет через один год? Если посчитать, то окажется, что количество пар в конце N-го месяца равно Fn или N-му числу Фибоначчи. Таким образом, количество пар кроликов через 12 месяцев будет F12 или 144.

Числа Фибоначчи и золотое сечение

Как известно, последовательность Фибоначчи начинается с 1 и 1, после чего каждое новое число является результатом сложения двух предыдущих чисел:

1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, …

Если разделить два последовательных числа в этом ряду, например 144/89, в конечном итоге получится число 1,618, которое называется «Золотое число» или «Золотое сечение».

Пропорция золотого сечения считается эстетически приятной и из-за этого многие художники и архитекторы, в том числе Сальвадор Дали и Ле Корбюзье использовали её в своих работах.
Последовательность Фибоначчи и Золотое сечение тесно взаимосвязаны. Отношение последовательных чисел Фибоначчи сходится и приближается к золотому сечению, а выражение замкнутой формулы для последовательности Фибоначчи включает Золотое сечение.

Спираль Фибоначчи или золотая спираль — это последовательность соединенных четвертей окружностей, вписанных внутри массивов квадратов со сторонами равными числам Фибоначчи. Квадраты идеально подходят друг к другу из-за природы последовательности Фибоначчи, в которой следующее число равно сумме двух перед ним (см.предыдущий рисунок). Любые два последовательных числа Фибоначчи имеют отношение, очень близкое к золотому сечению, которое составляет примерно 1.618034. Чем больше пара чисел Фибоначчи, тем ближе это приближение. Спираль и результирующий прямоугольник называются золотым прямоугольником.

Почему эта последовательность настолько уникальна
Числа Фибоначчи описывают различные явления в искусстве, музыке и природе. Числа спиралей на большинстве шишек и ананасах равны числам Фибоначчи. Расположение листьев и ветвей на стеблях многих растений соответствуют числам Фибоначчи. На пианино количество белых (8) клавиш и черных (5) клавиш в каждой октаве (13) являются числами Фибоначчи. Длины и ширины много прямоугольных предметов, таких как учетные карточки, окна, игральные карты и пр. соответствуют последовательным числам ряда Фибоначчи.

Числа Фибоначчи в природе

Подсолнухи являются отличными примерами последовательности Фибоначчи, потому что семена в центре цветка организованы в два набора спиралей — короткие, идущие по часовой стрелке от центра, и более длинные — против часовой стрелки. Если считать спирали последовательно, то, видимо, всегда найдутся числа Фибоначчи.

Последовательность Фибоначчи можно также увидеть в форме или разделении ветвей дерева. Основной ствол будет расти до тех пор, пока он не создаст ветвь, которая создает две точки роста. Затем один из новых стеблей разветвляется на два, в то время как другой находится в состоянии покоя. Такая картина ветвления повторяется для каждого из новых стеблей. Корневая система и даже водоросли также демонстрируют эту закономерность.

Вот еще несколько примеров, где вы можете найти спираль Фибоначчи в природе.

Источник



Последовательность Фибоначчи в природе – проявление ряда чисел, золотого сечения и спирали (фото)

А вот уже как зарабатывать, мы все обсуждаем в закрытой группе, точней в секретном Форекс форуме! Там много, трейдеров, финансовых блоггеров, брокеров и новичков хватает! Обсуждаем, что работает, а что нет! Присоединяйся, чем больше нас, тем проще!

Зачастую всевозможные закономерности, которые получают в ходе собственных вычислений математики, находят своё отражение и во множестве иных явлений, окружающих человека. Это доказывает тот факт, что именно математическая наука является самым лучшим аппаратом для осуществления описания всех существующих процессов. Ярчайшим примером данной зависимости являются числа Фибоначчи – в природе их встретить можно в самых разнообразных масштабах.

При наблюдении за окружающей вселенной, невозможно не отметить, какое большое количество листочков колышет на растениях ветер. Кажется, что они располагаются хаотичным образом. Однако на самом деле это не так и произрастание каждой ветки и каждого листка легко угадывается строгая математическая точность.

Появившись давным-давно, оно сразу начало развиваться в соответствии с данной закономерностью, по которой на растении никогда не вырастит ни единого непредусмотренного цветка либо листочка. Информация о том, сколько веток вырастет на дереве и где они будут расположены, о численности листков на каждой веточке, прописывается ещё на этапе зарождения растения в его генетическом коде. Благодаря совместному труду учёных из самых разных областей биологии и всевозможных точных наук мир узнал о том, что последовательность чисел Фибоначчи в живой природе можно проследить в оборотах листьев вокруг стебля (это называется филлотаксис) и листочков в нём (рис. 1). А все потому, что природное развитие происходит строго по определённым закономерностям и одна из них называется «золотым сечением».

Опытный исследователь, желающий отыскать данного рода закономерности в мире биологии, непременно обнаружит, что они зачастую легко угадываются в разнообразных спиралеобразных форматах, которые широко распространены среди растений. Как правило, листочки крепятся к стеблям по спирали, проходящей между парой листочков: к примеру, 1/3 от общего оборота у орешника.

На подсолнухах все без исключения семена размещены строго по спирали. Количество данных спиралей по имеющимся направлениям эквивалентно числам Фибоначчи.

В законе симметричного количества лепестков и формы цветков тоже без труда угадывается числовая последовательность Фибоначчи. Наиболее ярким примером может служить златоцвет с 8-ю листочками или ирис, имеющий до 3-х лепестков.

Структура массы систем животного мира в полной мере отвечает ряду Фибоначчи. Известно, что близлежащие цифры в очерёдности Фибоначчи составляют 1,618. По этой причине просто невозможно не удивиться тому, что человеческое тело содержит массу разнообразных примеров числового выражения фи. Закономерным является тот факт, что на сегодняшний день имеется масса научных трудов, посвящённых числовой последовательности Фибоначчи в природе (одной из них является, в частности, данная статья).

Число, которое тождественно фи, с лёгкостью просматривается в соразмерностях составляющих человеческого тела. Исходя из данного факта, человеческий облик является идеалом пропорций, который отображается выражением: T/t=1,618.

Числовая последовательность Фибоначчи в ДНК

В ДНК содержится вся информация касательно физиологической структуры существа. Структура этой молекулы 100-процентно соответствует золотому сечению. Визуально она состоит из пары спиралей сплетённых друг с другом. Ширина их составляет 21 ангстремам, а длина – 34.

Удивляет тот факт, что 34 и 21 в очерёдности Фибоначчи следуют друг за другом. Отношением габаритов образуемой логарифмической спирали, представленной в молекуле дезоксирибонуклеиновой кислоты, является 1,618.

Рисунок 2. Последовательность чисел Фибоначчи в природе и жизни обнаруживается в ДНК.

Источник

Числа Фибоначчи: что это, кто открыл и где применимо. Число Фибоначчи в науке и искусстве

Что известно о числах Фибоначчи? Где они встречаются в современной жизни?

Фибоначчи ― числа, которые следуют друг за другом. При этом сумма двух очередных слагаемых равна сумме двух предыдущих. Например:

13 = 5 + 8, и так до бесконечности.

Название «числа Фибоначчи» было взято от прозвища математика Леонардо Пизанского, жившего в средние века в Италии. Буквально переводится как «рожден хороший сын». По двум другим версиям, означает «Боначчо» и «удачливый».

Как было сделано открытие?

Средневековый математик Леонардо Пизанский привел последовательность чисел согласно числовой очередности в задаче о размножении кроликов. При условии, что вначале были самец и самка, и никто из рожденных не умирал, то за 12 месяцев животных становится 233 пары. О своем открытии ученый написал в научном труде «Книга Абака».

Но еще до того как была озвучена эта методика, древние инки пользовались ею при подсчете и минимизации количества зерен.

Числа Фибоначчи в природе

Где в окружающем мире встречаются числа Фибоначчи:

семена в корзине подсолнечника;

Так, фрактал, или подобие себя, увеличиваясь, сохраняет ту же форму. Благодаря ему создается максимально компактная структура с четким рисунком, под определенным углом — 137,5°. Это значит, например, что растущие под таким углом листья располагаются по спирали и не мешают росту других листков.

Число Фибоначчи в науке и искусстве

Число Фибоначчи нашло сегодня практическое применение в следующих областях:

архитектура (при строительстве Парфенона и собора Парижской Богоматери);

живопись (в картинах Леонардо да Винчи, Микеланджело, Шишкина);

музыка (в октавах Моцарта, Бетховена, Шопена).

Ученые до сих пор изучают число Фибоначчи, признавая, что это не до конца исследованное понятие.

Источник

Золотое сечение и числа Фибоначчи

Человек стремится к знаниям, пытается изучить мир, который его окружает. В процессе наблюдений появляются многочисленные вопросы, на которые, соответственно, требуется найти ответы. Человек ищет эти ответы, а находя их, появляются другие вопросы.

Оказывается, закономерность явлений природы, строение и многообразие живых организмов на нашей планете, всё, что нас окружает, поражая воображение своей гармонией и упорядоченностью, законы мироздания, движение человеческой мысли и достижения науки – всё это можно объяснить последовательностью Фибоначчи.

Леонардо был рожден в Пизе. Впоследствии получил прозвище Фибоначчи, что означает «хорошо рожденный сын». Когда Леонардо жил со своим отцом в странах Северной Африки, он изучал математику с арабскими учителями. Получив весь необходимый материал, он создал собственную книгу – «Книгу абака». Именно этот человек становится первым средневековым учёным, познакомившим Европу с арабской системой счисления, которой мы пользуемся всю нашу жизнь[1].

Основная задача, поясняющая возникновение ряда чисел Фибоначчи – задача о кроликах. Вопрос задачи звучит так: «Сколько пар кроликов в один год рождается от одной пары?». К задаче дано пояснение, что пара через месяц рождает ещё одну пару, а по природе кролики начинают объектом рождать потомство на второй месяц после своего рождения. Автор даёт нам решение задачи. Получается, что в первый месяц первая пара родит ещё одну. Во второй месяц первая пара родит ещё одну – будет три пары. В третий месяц родят две пары — изначально данная и рождённая в первый месяц. Получается пять пар. И так далее. Используя такую же логику в рассуждении, мы получим, что в четвёртый месяц будет 8 пар, в пятый– 13, в шестой – 21, в седьмой 34, в восьмой — 55, в девятый — 89, в десятый 144, в одиннадцатый – 233, в двенадцатый — 377[2](рис. 1).

Из этой задачи и можно вывести саму последовательность чисел Фибоначчи: 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144,… В основе этой последовательности лежит алгоритм: начиная с «1, 1» следующим числом будет сумма двух предыдущих чисел. Разделив любой член данной последовательности на член, который стоит перед ним, мы получим величину, называемую «пропорцией Золотого сечения» — примерно 1, 618[3].

В эпоху Возрождения художники открыли некие зрительные центры, которые, влияя на психику человека, невольно приковывают наше внимание. Данные точки не зависят от формата картины. Их всего четыре, они делят картину в пропорциях Золотого сечения- примерно 3/8 и 5/8 (рис.2).

Для того чтобы привлечь внимание зрителя к определенному элементу картины, необходимо совместить его с одним из зрительных центров. Данное открытие назвали «золотое сечение картины»[4].

Правило золотого сечения используется в стоматологии, именно они используются при художественной реставрации зубов, их восстановлении. Рассмотрим эстетическое восстановление передних зубов, фронтального зубного ряда (рис. 3)[5].

Золотые пропорции включают в себя такие моменты:

— как ширина верхнего переднего зуба относится к ширине нижнего;

— как соотносятся между собой по ширине:

2 резца в нижнем фронтальном ряду;

двое резцов в верхнем ряду;

— какое имеется расстояние между премолярами и т.д.

Так же правило золотого сечения используется в косметологии и пластической хирургии. У людей с красивыми лицами существует идеальная пропорция между расстояниями от медиального угла глаза до крыла носа и от крыла носа до подбородка. Это явление называется «динамической симметрией» или «динамическим равновесием».

Расстояние от линии смыкания губ до крыльев носа пропорционально расстоянию от линии губ до низшей точки подбородка в соотношении 1: 1,618. Ещё существует множество соотношений на лице, которые представлены на рисунке 4[6].

Числа Фибоначчи и Золотое сечение чтобы также используется и в психологии. Например, чтобы выяснить, как развивается механизм творчества, В.В. Клименко воспользовался математикой, а именно законами чисел Фибоначчи и пропорцией «золотого сечения» — законами природы и жизни человека. Если развернуть в ряд числа Фибоначчи, то получим: 1,1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89 и т.д. Отношение между числами Фибоначчи составляет 0,618. Развитие человека также происходит соответственно данной пропорции и подчиняется закону ее чисел, разделяя нашу жизнь на этапы с теми или иными доминантами механизма творчества [7].

Числа Фибоначчи делят нашу жизнь на этапы по количеству прожитых лет:

• 0 —начало отсчета — ребёнок родился. У него еще отсутствуют не только психомоторика, мышление, чувства, воображение, но и оперативный энергопотенциал. Он — начало новой жизни, новой гармонии;

• 1 — ребенок овладел ходьбой и осваивает ближайшее окружение;

• 2 — понимает речь и действует, пользуясь словесными указаниями;

• 3 — действует посредством слова, задаёт вопросы;

• 5 — «возраст грации» — гармония психомоторики, памяти, воображения и чувств, которые уже позволяют ребёнку охватить мир во всей его целостности;

• 8 — на передний план выходят чувства. Им служит воображение, а мышление силами своей критичности направлено на поддержку внутренней и внешней гармонии…

Закономерность явлений природы, строение и многообразие живых организмов на нашей планете, всё, что нас окружает, поражая воображение своей гармонией и упорядоченностью, законы мироздания, движение человеческой мысли и достижения науки – всё это можно объяснить последовательностью Фибоначчи.

В заключении отмечу, что данная работа является законченным исследованием и при этом имеет ряд перспектив. В дальнейшем возможно исследовать как числа Фибоначчи используются в биологии, химии, как это можно использовать и применять на практике в бытовых условиях.

Источник

Adblock
detector