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星期五绘本馆|几何世界远比我们想象的广阔和奇妙

来源:范儿谷    阅读: 1.83W 次
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文章来源:8090科学育儿微信公众号-新妈课,原创标题:星期五绘本馆|几何世界远比我们想象的广阔和奇妙 责任编辑:Zake

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几何世界远比我们想象的广阔和奇妙。成熟的蒲公英是一个毛茸茸的圆球,这个聚集了上百个果实的圆球,让种子能够飞向四面八方,避免争夺同一块土地;自然界的杰出建筑师蜜蜂,建造出由众多正六边形的巢室组成的蜂巢,用最少的材料获得最大的空间;人们把多个路口交汇的地方设计成环岛,每条路以切线的形式通向环形路,车辆就不必像经过十字路口那样停下……

星期五绘本馆|几何世界远比我们想象的广阔和奇妙

1962年,诺贝尔生理学或医学奖颁发给为破解DNA结构做出贡献的三位科学家沃森、克里克和威尔斯金。(当然,这三位分别是生物化学家、物理学家和分子生物学家。)

从此,全世界的人们都知道了一件事,那就是决定我们出生时的样子的,决定我们是这里像爸爸、那里像妈妈的,决定我们……的遗传物质是双螺旋结构的,就是下面这个样子:

星期五绘本馆|几何世界远比我们想象的广阔和奇妙 第2张

造物主设计这种看起来就像拧在一起的两条螺旋线的结构来确保生命的延续,想必一定有他的用意。科学家们从中发现很多玄机,比如:

为什么采用“螺旋线”,而不是“直线”?

遗传物质需要储存大量的遗传信息,而“螺旋线”不仅在长度上有优势,还能用螺距、扭转程度等来储存遗传信息。

为什么是两条“螺旋线”?而不是三条?(极少数生物的遗传物质呈单链状。)

两条“螺旋线”中,一条来自父方,一条来自母方,子代在继承父母双方部分特性的同时,也重新生成自己的特性。这样既能保证生物体形状的遗传,又赋予生物通过自然选择不断进化的可能性。

为什么两条“螺旋线”要拧在一起?

两条“螺旋线”拧在一起,仅在接收到某种信号时才会打开,能有效防止其他物质再与其结合,可以最大程度保证遗传的稳定性。

正因为此,双螺旋结构被自然界选作遗传物质载体的形状。其实,不只是双螺旋线,自然界中的物体呈现出圆的、方的、线状等各种形状,都有其意义所在。

星期五绘本馆|几何世界远比我们想象的广阔和奇妙 第3张

树木的年轮是一圈一圈向外生长的,

年轮的宽窄反映了不同方向的外部自然条件。

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在引力的作用下,宇宙中天体的形状近似圆球,它们运行的轨迹呈椭圆形。

星期五绘本馆|几何世界远比我们想象的广阔和奇妙 第5张

蒲公英的果实呈球状,

能够最大限度地让种子散播到广阔的区域中去。

还有斑马身上的条纹,海面上卷起的波浪……每一种形状都是大自然的巧思妙想。

星期五绘本馆|几何世界远比我们想象的广阔和奇妙 第6张

人类从文明早期就开始借鉴天然的形状,将其用于生产生活中。早期的刀斧是片状的石头,碗碟的形状脱胎于凹坑、贝壳等……

然而,单纯的借鉴是不够的。随着社会的发展和进步,人们开始研究形状。

几何,作为研究图形的科学随之诞生。

几何这个词最早来自于希腊语,意为“测地术”。相传在距今五六千年前,尼罗河每隔一段时间便会泛滥,农田被淹没,边界被毁。聚居在尼罗河附近的古埃及人在每次河水泛滥后,都要重新划分农田的范围和界线。而划分土地的方法就是当时的“几何”。

星期五绘本馆|几何世界远比我们想象的广阔和奇妙 第7张

方形非常规则,人们将它用于镶嵌,搭出平整的桥面和整齐的墙壁。

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三角形具有稳定性,所以房屋、桥梁等建筑都会用三角形结构做支撑。

此外,人们还发明了便于打包和运输的立方体形状的纸箱,

圆柱体形状的饮料瓶等等。

图形不仅具有实用性,

也在人们常年的生产、生活实践中积淀出文化、艺术、心理层面的意义,

有些甚至成为符号,传达着特定的信息。

奥林匹克的标志是五个相套的、不同颜色的圆环,寓意五大洲的团结友好。这是因为圆通常给人以团结、圆满的印象。

星期五绘本馆|几何世界远比我们想象的广阔和奇妙 第9张

交通标志牌常采用三角形形状,也是因为三角形非常醒目,能给人以警示感。

星期五绘本馆|几何世界远比我们想象的广阔和奇妙 第10张

立体派画家追求一种几何形体的美,常常把画面分成正方形和立方体,以形成一种异于寻常的,有时甚至骇人的视觉效果。

星期五绘本馆|几何世界远比我们想象的广阔和奇妙 第11张

无论是大自然的精巧设计,还是人类的发明创造,图形无处不在。换句话说,我们就生活在一个奇妙的几何世界里。这个世界是立体的、鲜活的,它不只有抽象的概念定理,更联结着自然、历史、建筑、文化、艺术等生活的方方面面。它对孩子有足够的吸引力,也为孩子提供了极大的探索空间。在这里,孩子会对知识充满热情,能用更全面、宽阔的视角去理解和学习知识,而收获的,却不仅仅是知识本身。

一个拥有好奇心和探索能力的孩子会为人类社会发现、发明什么?谁知道呢?

星期五绘本馆|几何世界远比我们想象的广阔和奇妙 第12张

作者:(英)格里贝利 (英)费利西娅劳 著(英)迈克菲利普斯 绘

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