哪种动物被数学家称为几何动物之首

人气:304 ℃/2023-03-02 04:34:21

哪种动物被数学家称为几何动物之首,今天小编就带大家来了解一下吧。

被数学家称为几何动物之首的是蜘蛛。蜘蛛结的“八卦”网,既复杂又非常美丽,这种八角形的几何图案,即使木工师傅用直尺和圆规也难画得如蜘蛛网那样匀称。然而当你对这个美丽的结构用数学方法进行分析时,出现在蜘蛛网上的概念真是惊人——半径、弦、平行线段、三角形、全等对应角、对数螺线、悬链线和超越线。

以上就是今天的分享了,希望对你有用。

哪种动物被称为数学几何学家之首

动物界的“数学家”是他们!

非洲鹦鹉亚历克斯可以计算6以内的加法。(网络图)

虽然其他物种不会像我们在学校里一样花费很多时间学习二次方程式,但他们依然可以进行一些令人印象深刻的计算。

“数字很有趣。”我上七年级时的老师一直坚信着,但当时13岁的我固执的拒绝相信他的话。数字可能会很有趣,但数学真的很难。在学校时,数学让我痛不欲生,我艰难的完成了代数、几何、三角学和微积分的课程。最终,我对数学很蔑视,甚至有一段时间,我认为只有人类才能如此残忍的使用数学来折磨年轻人。

尽管其他物种可能不会花费时间在一元二次方程式或传递等值参数上,但数学能力广泛存在于动物世界。

以家养小鸡(原鸡)为例,这种家禽很多人一下子想到的是烤肉酱,而不是它们的数学能力。将一只鸡坐在两个不透明的小屏幕前,一个球从第一个屏幕后消失,四个球从第二个屏幕后消失,随后小鸡会走向藏着四个球的屏幕,因为四个球比一个球要多。更令人印象深刻的是,这只小鸡仅仅才出生了三天,而它可以做到的远远超过简单的加法。

将一个球从第一个屏幕后消失,四个球从第二个屏幕后消失,像之前做的一样,随后我们把藏在第二个屏幕后的四个球中取出二个球,很明显的移到第一个屏幕后。这时候小鸡需要进行两个任务。首先,它需要进行二加一的计算,算出有三个球隐藏在第一个屏幕后,随后它需要进行四减二的计算,算出第二个屏幕仅仅隐藏了两个球。小鸡必须克服之前那样的想靠近最初藏有四个球的第二个屏幕的冲动,而走向现在藏有三个球的第一个屏幕。我们想当然的认为这对于只出生三天的小鸡来说太难了,但事实上有80%的小鸡做出了正确的选择。

在这些数学测试中黑猩猩表现的更好,有90%的成功率。在一项实验中,研究人员将两组装有巧克力的碗放在黑猩猩前面,每一组有两个碗,黑猩猩需要选择最多的巧克力,换句话说需要将每只碗里的巧克力数量相加进行比较。黑猩猩成功的做到了,即使实验中曾将一组之前“不正确”碗里的放置了比之前“正确”的一组更多的巧克力。

(图片版权:Thinkstock)

蚂蚁的高跷

事实上,通过几十年的研究表明有不少物种拥有数学能力,包括大猩猩、猕猴、卷尾猴、松鼠猴、狐猴、海豚、大象、家禽、蜥蜴和鱼。最近来自美国密歇根州奥克兰大学的研究表明,黑熊也被证实拥有数学能力。但真正的动物世界里的数学奇才是突尼斯的沙漠蚂蚁,它们不仅拥有计算能力,同样也精通几何学。

当沙漠蚂蚁离开它的巢穴中寻找食物,它有一个重要的任务:找到回家的路。几乎在世界任何其他地方,蚂蚁都可以使用两个技巧找到回家的路,视觉标志和气味踪迹。被海风吹拂的突尼斯不可能留下什么气味线索,而很平凡的景象相比于奇怪的岩石、杂草或其他景象也无法提供什么视觉标志。因此沙漠蚂蚁在进化中拥有了一个秘密武器:几何学,通过一些数学知识,沙漠蚂蚁可以进行“路径整合”。根据蚂蚁导航研究人员马丁·穆勒和吕迪格·韦纳的研究发现,沙漠蚂蚁“能够不断计算其当前位置到之前位置的轨迹,根据这样的计算结果在返回时选择到起点的直接路线,而不是追溯其行走的轨迹。”

这是怎么实现的?这些沙漠蚂蚁计算每一次的行走距离。研究人员在蚂蚁的腿上粘上猪鬃做的高跷,这些高跷让蚂蚁的每一步变得更长。研究发现蚂蚁使用我在十年级学的三角学知识,通过计算其路径的角度相对于太阳的位置计算他们走的方向。更令人吃惊的是,蚂蚁通过天空中太阳的移动不断纠正着它们的计算,而这些都是在仅仅拥有25万个神经元组成的神经系统完成的。(人类的神经系统大概拥有850亿个神经元)

人类与其他物种的不同之处在于语言。语言能力让人类间产生远近不同的关系,语言让我们通过赋予名字来理解那些过大的数字(如一万亿),语言让我们可以明确的表达数学规则,它让孩子们一直沉浸在数学问题和几何证明的烦恼中。但无论语言可以产生怎样的效果,人类也只不过是世界上很多拥有数学能力的物种之一。数学是否有趣,这个我七年级老师一直坚信的问题,其实是个很主观的问题。但有一点不可否认,数学无处不在!

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