我國著名數學家華羅庚最使人們感到驚奇的是,自然界很多現象都與斐波那契數列有關。科學家們發現蜜蜂的繁殖速度也符合斐波那契數列。除了動物的繁殖外,植物的生長也與斐波那契數有關。如果一棵樹每年都在生長,那麼,一般說來,第一年隻有主幹,第二年有2枝,第三年有3枝,最後是5枝、8枝、13枝等,每年的分枝數正好為斐波那契數。還有一些學者發現自然界中花朵的花瓣數目也與斐波那契數有關。生物學中的“魯德維格定律”,就是斐波那契數列在植物學中的應用。對於以上現象怎樣解釋呢?是偶然的巧合嗎?大多數科學家認為,絕不是巧合。是這些動植物也懂得優選法嗎?不是!其實道理很簡單,自然界的生物在進化過程中都不自覺地服從著一條原則——“適者生存”,隻有按照最優方案發展,才能很好地生存下去,否則就會慢慢被淘汰。這個說法正確嗎?至今還被人們研究和印證著。
不可思議的“倍增效益”
兩千多年前的希臘著名數學家阿基米德,曾經和當時的希臘國王打賭,讓他在象棋格子盤(國外象棋每盤有64格)上每格每天放米,要求以後放的米粒數是前一天的一倍……等到國王按規則放完64倍後,他竟然輸掉了全國的穀倉!……這就是倍增法的神奇效應,從最初的一個很小的數字,最後變成成千上萬甚至無窮大……其效果是一般人無法想象的。這不僅反映一個數字規律,生物界的很多生物的生長都是遵循這一規則的,包括我們人類的細胞變化……從一定程度上來說,是倍增法則造就了這個豐富多彩的世界,也是倍增規律令我們感受到世界的神奇……倍增法則的存在告訴我們,任何事物都是人類可以掌控的。倍增的規則引發的後果可能令人目瞪口呆,開始微不足道的數字會變成巨大的不可想象的數字。因此,如果有人用倍增法和你打賭,你一定不能應戰。另外,剛開始聽起來很占便宜的事情,往往會吃虧。下麵這個故事就是一個關於倍增應用的有趣的故事。
符合倍增法的植物
從前國外有個貪財的大富翁,雖然已非常有錢,可是每天還在盤算著如何得到更多的錢。一天,富翁在路上遇到一個衣著儉樸的年輕人,他連眼皮也沒眨一下,就走了過去。年輕人自言自語地說:“1分錢換10萬元總會有人幹的……”富翁一聽,急忙回頭叫住年輕人:“喂,你說的換錢是怎麼回事?”年輕人很有禮貌地一鞠躬說:“先生,是這樣的,我可以在一個月內,每天給你送來10萬元錢,雖然不是白給,但是代價是微不足道的,第一天隻要你付我1分錢。”“1分錢?”富翁簡直不敢相信自己的耳朵。“對,是1分錢。”年輕人說,“第二天再給你10萬元時,你要付兩分錢。”富翁急切地問:“以後呢?”“第三天,付4分錢;第四天,付8分錢……以後每天付給我的錢數都要比前一天多一倍。”“還有什麼附加條件呢?”“就這些,但我們倆都必須遵守協定,誰也不準反悔!”於是,倆人簽訂了協定。10萬元換幾分錢!真是難得的好事!富翁滿口答應:“好!就這樣。”第二天一清早,年輕人準時到來,他說:‘先生,我把10萬元送來了。”隨即從大口袋裏掏出整整10萬元,並對富翁說:“下麵該你付錢了。”富翁掏出一分錢放在桌子上,陌生人看了看,滿意地放入衣袋說:“明天見。”說完走出門去。10萬元錢從天而降!天下最大的便宜事叫富翁遇上了,他趕忙把錢藏了起來。第二天早晨,年輕人又來了,他拿出10萬元,收下兩分錢,臨走時說:“明天請準備好4分錢。”第二個10萬元又到手了!富翁樂得手舞足蹈。心想這個年輕人又蠢又怪!世上這樣的人要是多幾個多好,我們這些聰明人就會發了還要發,變成舉世無雙的大富豪了。第三天,年輕人用10萬元換走了4分錢。第四天換走8分錢,以後又是1角6分、3角2分、6角4分,七天過去了,富翁白白收人70萬元,而付出的僅僅是1元2角7分,富翁真想把期限再延長些,哪怕多半個月也好呀!年輕人照常每天送10萬元來,第八天付給他1元2角8分,第九天付2元5角6分,第十天付5元1角2分,第十一天付10元2角4分,第十二天付20元4角8分,第十三天付40元9角6分,第十四天付81元9角2分。十四天過去了,富翁已經收入整整140萬元,而付出的才150元多一點。又過了一段時間,富翁慢慢感到年輕人並不那麼簡單了,換錢也不像最初想象地那樣合算了,十五天過後,每收入10萬元,付出的已是幾百元了,不過,總的來說還是收入的多,支出的少。可是,隨著天數的增加,支出在飛速地增大,純收入在逐日減少,第二十五天,富翁支出167772元1角6分,第一次超過了收入;第二十六天支出335544元3角2分,大大超過了收入;到了第三十天支出竟達5368709元1角2分。年輕人最後一次離開時,富翁連續算了一晝夜,終於發現:為了收入330萬元,他付出了10737418元2角3分,虧了近800萬元,富翁失算了!計算一下富翁付出的總錢數,以分為單位的話,就有以下三十個數相加:1+2+4+8+16+32+64+……+538870912。為了算出這個和,可以寫成算式:1+2+4=2×2×2-11+2+4+8=2×2×2×2-1,……1+2+4+8+……+536870912=2×2×…×2-130個=1024×1024×1024-1=1073741823(分)從一分錢到一千萬,短短的三十天時間,就發生了如此不可思議的改變!這是一個以智慧取勝的故事。其實倍增就是一種智慧,可以被運用到生活各個方麵。它帶來的效果總是神奇的。