花朵的隐秘几何：对称性和内在秩序.docx

花朵的隐秘几何：对称性和内在秩序我不确定是什么赋予了人们对于秩序的渴望，但是我可以确定，秩 序从一开始就存在。我们都喜欢按部就班的有序生活。没有秩序，就没 有生活。生活必须有序，才可顺其自然。秩序不仅存在于人文艺术之中, 也存在于自然万物之中。在人们对于秩序的渴望中，对称无疑是最重要的神秘事物之一。同一系 统内的元素排列有序，趋于平衡，就是对称。人体具有高度的自然对称 性，我们知道身体内的器官各不相同，但它们对称分布，保持着平衡和 内部的和谐。同样，花朵也展现出美丽的对称。最主要的对称是五重对称。1:1.618的 黄金比例是五重对称的内在特征。例如，水果开花通常分五个瓣，如果 你把苹果横向切开，就会发现这种对称性非常明显，苹果核形如五角星。分析花朵几何形状的方法不止一种。每朵花都是独一无二的，即便在同 一朵花中，也没有两片完全相同的花瓣，每片花瓣都有自己独特的外形 和曲线。不过，如果你把所有花瓣作为整体观察，就会发现整朵花包含 着对称性。接下来，我们以花瓣的个数为线索，来拆解花朵中的隐秘几何。单瓣，马蹄莲遗言"勿忘我"便成为了这种野花的名字。因此，勿忘草的花语是永恒 的爰。图185 丁香花老鹳草也是一种符合五重对称的植物，它的别名就叫五叶草"。它在 初夏开花，花朵精致小巧，在田间地头经常见到。老鹳草有一段鲜为人知的传奇来历。相传在唐朝时期，医王孙思邈游历 四川，他发现此地闷热潮湿，人们普遍患有风湿病。一天，他上山采药， 发现一只老鹳在陡峭的山崖上啄食一种无名小草，随后拖着沉重笨拙的 身体飞回巢穴。数日后，孙思邈再次见到这只老鹳，发现它竟然变得强 健有力。孙思邈悟到此无名小草必然有药效，于是把它熬成草药，治愈 了很多风湿病患者。老鹳草由此得名。图老鹳草有一种花，没有牡丹的国色天香，也没有玫瑰的妖艳瑰丽，没有菊花的 淡泊宁静，甚至很多人都叫不上它的名字。它有规则的五片花瓣，中间 黄色，外围白色，像蛋白包着蛋黄，因此得了个稍显士气的名字鸡蛋 花"。鸡蛋花在很多国家都很受欢迎，在老挝被称为国花，在夏威夷被制作成 装饰物来卖，在西双版纳被制作成菜肴款待贵宾。图187鸡蛋花铁线莲铁线莲有"藤本花卉皇后的美誉，最常见的爬墙植物除了月季和紫藤， 就是铁线莲了。铁有两铁，其一是花枝韧如铁，花枝貌似纤细，实际上 韧如铁丝彳走手撕扯很难扯断;其二是传说中可以盛开在铁丝上的莲花, 给它一根铁丝就能顺着爬。铁线莲的花不是由花瓣组成，而是由萼片瓣化，形成了整朵花的姿直开到深秋态。花色绚烂缤纷，叶绿花美、极具观赏价值；能从早春 深受大家喜爰。图188铁线莲八瓣一波斯菊波斯菊，初听这名字可能会想到它源于那神秘而古老中东国度，但其实 不然，它并非来自波斯，而是原产于美洲的墨西哥。倘若不是哥伦布在 茫茫大海里发现了新大陆，欧洲的那些绅士和淑女们也不会因缘得见这 种色彩缤纷而清丽可人的花朵。在夏天的藏区，漫山遍野都盛开这种花。西藏人民把它称作格桑梅朵， 也叫格桑花。它是高原上生命力最顽强的野花。藏族有个传说：不管是 谁，只要找到了八瓣格桑花，就找到了幸福。因此，八重对称的代表非 它莫属。图波斯菊马蹄莲有时也被称为"海芋，代表"此情永不渝，所以不妨带着你 的爰人去欣赏马蹄莲吧。它是典型的单瓣花，酷似佛陀的"佛光，两 个圆相交形成的鱼形椭圆可以完美契合它的形状。可见,花朵是植物送给人类最美好的礼物，在承担着繁衍重任的同时, 还给人类带来丰富的感官享受和无穷的艺术灵感,对称均衡的美感是花 朵为人所喜爱的重要因素。图马蹄莲双瓣一薄荷双子叶植物最容易长成双瓣，薄荷就是一种典型的双子叶植物。薄荷的 叶子成对地朝相反的方向交替伸出，形成对称的形状。薄荷不仅常用于中药、糖果、牙膏、洗头水这些日用品中，而且还有一 个美丽的神话故事。相传冥王哈迪斯爱上了美丽的精灵曼画Menthe）, 冥王的妻子佩瑟芬妮大怒。为了使哈迪斯忘记曼茜，佩瑟芬妮施法把她 变成了一株不起眼的小草，长在路边任人踩踏。可是内心坚强善良的曼 茜变成小草后，身上却拥有了一股清凉迷人、沁人心脾的芬芳，越是被 摧折踩踏就越浓烈。虽然变成了小草，她却被越来越多的人喜爰。后来， 人们就把曼茜（Menthe ）的名字稍作改变，将这种草命名为"Mentha" （薄荷）。炎炎夏日，不妨摘几片翠绿的薄荷叶，贴在额头、脸颊，感受那份清新且极具穿透力的强烈药草气味，那丝丝清凉必能让你精神大振。图薄荷三瓣一白车轴草在公园和街边很容易看到一种叫做"白车轴草的小花，因为常见有三 片叶子，所以我们常叫它三叶草，其实白车轴草(Trifolium repens ) 才是它的学名。白车轴草在除南极洲以外的所有大洲广泛分布，无论城 市还是农村，都能找到这种植物。有的地方还特意种植，当成绿化植物。虽然这三叶草并不起眼，但2022年却等上了科学杂志封面，引燃 了科研圈。287位科学家进行了一项前所未有的全球大规模研究项目一 一全球城市演化项目(GLUE)O在这项研究中，全球科学家从26个国 家160座城市及周围乡村的6000多个种群中，收集了超过11万株白 车轴草。科学家关注的是白车轴草的一个特征性产物：氧化氢。部分白 车轴草会产生剧毒的氧化氢，一方面是用作防御机制，避免被食草动物 吃掉；另一方面，这可以帮助它抵御环境压力，增强在干旱或霜降环境 下的生存能力。研究团队发现，城市中的白车轴草产氧化氢的比例显著 低于周围乡村。可见，人类对城市环境和生态产生了巨大影响。1图白车轴草!1!瓣一丁香花丁香产于中国华北地区，在中国已有1000多年的栽培历史，是中国的 名贵花卉。花序硕大、开花繁茂，花色淡雅，以四瓣居多，因而符合四 重对称。今天，哈尔滨市的市花就是丁香花。此外，丁香花在古代还有一种特殊的用途清除口臭。大约从中国汉 代开始，百官在皇帝面前奏事，嘴里都含嚼丁香，以免给皇帝留下不好 的印象，影响仕途。北宋科学家沈括的梦溪笔谈中有记载："三省 故事郎官口含鸡舌香，欲奏其事，对答其气芬芳。此正谓丁香治口气,至今方书为然。"此处的"鸡舌香就是丁香花在古代的别名。可见, 含丁香治口臭，不仅源远流长，而且方法非常类似于现在的嚼口香糖。图184 丁香花五瓣一勿忘草、老鹳草、鸡蛋花五重对称是花朵中最常见的对称。包括勿忘草、老鹳草、鸡蛋花等等, 它们都展示出五重对称，尺度迥异，美丽而又独立。一旦达到五重对称，就会遇上“黄金级数"，这种级数被称为斐波那契 数列一这是以一位意大利数学家的名字命名的级数占居说这位数学家 早年受到北非穆斯林的辅导，他的父亲是那里的省长。正如我们之前提 到的，这个序列可以被称为“黄金级数"，因为它越来越接近 1:1.6180339的"黄金比例这个比例在算术上无法用整数表示， 就像圆周率一样，但可以用几何方法精确表达特别是在五角星中。 这对人类来说仍然是一个奇妙的谜。勿忘草小巧秀丽，它的几何形状惊人地符合五重对称，花心是一个白色 十角星，周围生长出五片花瓣。勿忘草还有一个别称叫"勿忘我"。这个名字和德国地区流传的一个传 说有关。据说中世纪时期，有一位英俊的骑士带着他的女友来到海滨游 玩。他女人看到水边有一束美丽的花朵，便想去采花，而骑士为了表现 自己，自然自告奋勇前去，却一下子身陷花朵边上的泥潭。他临死前的