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第36部分

它確實廣泛的巧合,總之它是普遍存在的,有許多動物的建築都採取這一結構。有一種蝸牛的殼就是依照對數螺線構造的。世界上第一隻蝸牛知道了對數螺線,然後用它來造殼,一直到現在,殼的樣子還沒變過。

在殼類的化石中,這種螺線的例子還有很多。現在,在南海,我們還可以找到一種太古時代的生物的後代,那就是鸚鵡螺。它們還是很堅貞地守著祖傳的老法則,它們的殼和世界初始時它們的老祖宗的殼完全一樣。也就是說,它們的殼仍然是依照對數螺線設計的。並沒有因時間的流逝而改變,就是在我們的死水池裡,也有一種螺,它也有一個螺線殼,普通的蝸牛殼也是屬於這一構造。

可是這些動物是從哪裡學到這種高深的數學知識的呢?又是怎樣把這些知識應用於實際的呢?有這樣一種說法,說蝸牛是從蠕蟲進化來的。某一天,蠕蟲被太陽曬得舒服極了,無意識地揪住自己的尾巴玩弄起來,便把它絞成螺旋形取樂。突然它發現這樣很舒服,於是常常這麼做。久而久之便成了螺旋形的了,做螺旋形的殼的計劃,就是從這時候產生的。

但是蜘蛛呢?它從哪裡得到這個概念呢?因為它和蠕蟲沒有什麼關係。然而它卻很熟悉對數螺線,而且能夠簡單地運用到它的網中。蝸牛的殼要造好幾年,所以它能做得很精緻,但蛛網差不多隻用一個小時就造成了,所以它只能做出這種曲線的一個輪廊,儘管不精確,但這確實是算得上一個螺旋曲線。是什麼東西在指引著它呢?除了天生的技巧外,什麼都沒有。天生的技巧能使動物控制自己的工作,正像植物的花瓣和小蕊的排列法,它們天生就是這樣的。沒有人教它們怎麼做,而事實上,它們也只能作這麼一種,蜘蛛自己不知不覺地在練習高等幾何學,靠著它生來就有的本領很自然地工作著。

我們丟擲一個石子,讓它落到地上,這石子在空間的路線是一種特殊的曲線。樹上的枯葉被風吹下來落到地上,所經過的路程也是這種形狀的曲線。科學家稱這種曲線為拋物線。

幾何學家對這曲線作了進一步的研究,他們假想這曲線在一根無限長的直線上滾動,那麼它的焦點將要劃出怎樣一道軌跡呢?答案是:垂曲線。這要用一個很複雜的代數式來表示。如果要用數字來表示的話,這個數字的值約等於這樣一串數字1+1/1+1/1*2+1/1*2*3+1/1*2*3*4+……的和。

幾何學家不喜歡用這麼一長串數字來表示,所以就用〃e〃來代表這個數。e是一個無限不迴圈小數,數學中常常用到它。

這種線是不是一種理論上的假想呢?並不,你到處可以看到垂曲線的圖形:當一根彈性線的兩端固定,而中間松馳的時候,它就形成了一條垂曲線;當船的帆被風吹著的時候,就會彎曲成垂曲線的圖形;這些尋常的圖形中都包含著〃e〃的秘密。一根無足輕重的線,竟包含著這麼多深奧的科學!我們暫且別驚訝。一根一端固定的線的搖擺,一滴露水從草葉上落下來,一陣微風在水面拂起了微波,這些看上去稀鬆平常、極為平凡的事,如果從數學的角度去研究的話,就變得非常複雜了。

我們人類的數學測量方法是聰明的。但我們對發明這些方法的人,不必過分地佩服。因為和那些小動物的工作比起來,這些繁重的公式和理論顯得又慢又複雜。難道將來我們想不出一個更簡單的形式,並使它運用到實際生活中嗎?難道人類的智慧還不足以讓我們不依賴這種複雜的公式嗎?我相信,越是高深的道理,其表現形式越應該簡單而樸實。

在這裡,我們這個魔術般的〃e〃字又在蜘蛛網上被發現了。在一個有霧的早晨,這粘性的線上排了許多小小的露珠。它的重量把蛛網的絲壓得彎下來,於是構成了許多垂曲線,像許多透明的寶石串成的鏈子。太陽一出來,這一串珠子就發出彩虹一般美麗的光彩。好像一串金鋼鑽。〃e〃這個數目,就包蘊在這光明燦爛的鏈子裡。望著這美麗的鏈子,你會發現科學之美、自然之美和探究之美。

幾何學,這研究空間的和諧的科學幾乎統治著自然界的一切。在鐵杉果的鱗片的排列中以及蛛網的線條排列中,我們能找到它;在蝸牛的螺線中,我們能找到它;在行星的軌道上,我們也能找到它,它無處不在,無時不在,在原子的世界裡,在廣大的宇宙中,它的足跡遍佈天下。

這種自然的幾何學告訴我們,宇宙間有一位萬能的幾何學家,他已經用它神奇的工具測量過宇宙間所有的東西。所以萬事萬物都有一定的規律。我覺得用這個假設來解釋鸚鵡螺和蛛網的對數螺線,似乎