自然物と数学

こんにちは、理数担当の岩野です。

高校生2年生が数列を勉強しているということもあり、自然界にひそむ数列として以前にフィボナッチ数列の話題を書いたことがありました。
(注:フィボナッチ数列とは 0、1、1、2、3、5、8、13、21、・・・ このように、ある数とその前の数を合わせると次の数になるという数字の並びです。)

そして、ちょうどそのときのブログにヒマワリの写真をのせました。
ヒマワリの中心部に並んでいる種は右巻きと左巻きで列の数が違っていて、その列の数は必ずフィボナッチ数列の数字に一致するという性質があります。
大きなヒマワリであっても、列の数は増えますがその数はやはりフィボナッチ数列に一致します。
自然界や植物にはこうやって数学がひそんでいるんですね。

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先日、まさにフィボナッチ数列が形になったような野菜を発見しました。

画像


いろんな意味で食べにくそうな形をしていますが・・・
この野菜はロマネスコといい、カリフラワーの一種でヨーロッパの方のものになります。
この野菜にひそむ数学は、実はヒボナッチ数列だけではなく、フラクタルの性質も含まれています。
フラクタル図形は単純な規則を繰り返すだけで作られる図形で、その図形は自己相似性という性質をもっています。
自己相似性とは形の一部分が全体と似た形をしているというものです。
たしかにこの野菜の形は一部分を拡大すると全体と同じような形になります。

自然物のすぐ裏にはこんな数学がひそんでいるんですね。

しかし、ここまで幾何学模様がはっきりしていると、かえって不自然な感じがしますね。


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