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黃金分割

把一條線(xiàn)段分割為兩部分,使其中一部分與全長(zhǎng)之比等于另一部分與這部分之比。其比值是[5^(1/2)-1]/2,取其前三位數(shù)字的近似值是0.618。由于按此比例設(shè)計(jì)的造型十分美麗,因此稱(chēng)為黃金分割,也稱(chēng)為中外比。這是一個(gè)十分有趣的數(shù)字,我們以0.618來(lái)近似,通過(guò)簡(jiǎn)單的計(jì)算就可以發(fā)現(xiàn):
1/0.618=1.618
(1-0.618)/0.618=0.618
這個(gè)數(shù)值的作用不僅僅體現(xiàn)在諸如繪畫(huà)、雕塑、音樂(lè)、建筑等藝術(shù)領(lǐng)域,而且在管理、工程設(shè)計(jì)等方面也有著不可忽視的作用。

讓我們首先從一個(gè)數(shù)列開(kāi)始,它的前面幾個(gè)數(shù)是:1、1、2、3、5、8、13、21、34、55、89、144…..這個(gè)數(shù)列的名字叫做“菲波那契數(shù)列”,這些數(shù)被稱(chēng)為“菲波那契數(shù)”。特點(diǎn)是即除前兩個(gè)數(shù)(數(shù)值為1)之外,每個(gè)數(shù)都是它前面兩個(gè)數(shù)之和。

菲波那契數(shù)列與黃金分割有什么關(guān)系呢?經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),相鄰兩個(gè)菲波那契數(shù)的比值是隨序號(hào)的增加而逐漸趨于黃金分割比的。即f(n)/f(n-1)-→0.618…。由于菲波那契數(shù)都是整數(shù),兩個(gè)整數(shù)相除之商是有理數(shù),所以只是逐漸逼近黃金分割比這個(gè)無(wú)理數(shù)。但是當(dāng)我們繼續(xù)計(jì)算出后面更大的菲波那契數(shù)時(shí),就會(huì)發(fā)現(xiàn)相鄰兩數(shù)之比確實(shí)是非常接近黃金分割比的。

不僅這個(gè)由1,1,2,3,5....開(kāi)始的“菲波那契數(shù)”是這樣,隨便選兩個(gè)整數(shù),然后按照菲波那契數(shù)的規(guī)律排下去,兩數(shù)間比也是會(huì)逐漸逼近黃金比的。

一個(gè)很能說(shuō)明問(wèn)題的例子是五角星/正五邊形。五角星是非常美麗的,我國(guó)的國(guó)旗上就有五顆,還有不少?lài)?guó)家的國(guó)旗也用五角星,這是為什么?因?yàn)樵谖褰切侵锌梢哉业降乃芯€(xiàn)段之間的長(zhǎng)度關(guān)系都是符合黃金分割比的。正五邊形對(duì)角線(xiàn)連滿(mǎn)后出現(xiàn)的所有三角形,都是黃金分割三角形。

黃金分割三角形還有一個(gè)特殊性,所有的三角形都可以用四個(gè)與其本身全等的三角形來(lái)生成與其本身相似的三角形,但黃金分割三角形是唯一一種可以用5個(gè)而不是4個(gè)與其本身全等的三角形來(lái)生成與其本身相似的三角形的三角形。

由于五角星的頂角是36度,這樣也可以得出黃金分割的數(shù)值為2Sin18 。
黃金分割點(diǎn)約等于0.618:1
是指分一線(xiàn)段為兩部分,使得原來(lái)線(xiàn)段的長(zhǎng)跟較長(zhǎng)的那部分的比為黃金分割的點(diǎn)。線(xiàn)段上有兩個(gè)這樣的點(diǎn)。

利用線(xiàn)段上的兩黃金分割點(diǎn),可作出正五角星,正五邊形。

2000多年前,古希臘雅典學(xué)派的第三大算學(xué)家歐道克薩斯首先提出黃金分割。所謂黃金分割,指的是把長(zhǎng)為L(zhǎng)的線(xiàn)段分為兩部分,使其中一部分對(duì)于全部之比,等于另一部分對(duì)于該部分之比。而計(jì)算黃金分割最簡(jiǎn)單的方法,是計(jì)算斐波契數(shù)列1,1,2,3,5,8,13,21,...后二數(shù)之比2/3,3/5,5/8,8/13,13/21,...近似值的。
黃金分割在文藝復(fù)興前后,經(jīng)過(guò)阿拉伯人傳入歐洲,受到了歐洲人的歡迎,他們稱(chēng)之為“金法”,17世紀(jì)歐洲的一位數(shù)學(xué)家,甚至稱(chēng)它為“各種算法中最可寶貴的算法”。這種算法在印度稱(chēng)之為“三率法”或“三數(shù)法則”,也就是我們現(xiàn)在常說(shuō)的比例方法。

其實(shí)有關(guān)“黃金分割”,我國(guó)也有記載。雖然沒(méi)有古希臘的早,但它是我國(guó)古代數(shù)學(xué)家獨(dú)立創(chuàng)造的,后來(lái)傳入了印度。經(jīng)考證。歐洲的比例算法是源于我國(guó)而經(jīng)過(guò)印度由阿拉伯傳入歐洲的,而不是直接從古希臘傳入的。

因?yàn)樗谠煨退囆g(shù)中具有美學(xué)價(jià)值,在工藝美術(shù)和日用品的長(zhǎng)寬設(shè)計(jì)中,采用這一比值能夠引起人們的美感,在實(shí)際生活中的應(yīng)用也非常廣泛,建筑物中某些線(xiàn)段的比就科學(xué)采用了黃金分割,舞臺(tái)上的報(bào)幕員并不是站在舞臺(tái)的正中央,而是偏在臺(tái)上一側(cè),以站在舞臺(tái)長(zhǎng)度的黃金分割點(diǎn)的位置最美觀,聲音傳播的最好。就連植物界也有采用黃金分割的地方,如果從一棵嫩枝的頂端向下看,就會(huì)看到葉子是按照黃金分割的規(guī)律排列著的。在很多科學(xué)實(shí)驗(yàn)中,選取方案常用一種0.618法,即優(yōu)選法,它可以使我們合理地安排較少的試驗(yàn)次數(shù)找到合理的西方和合適的工藝條件。正因?yàn)樗诮ㄖ?、文藝、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中有著廣泛而重要的應(yīng)用,所以人們才珍貴地稱(chēng)它為“黃金分割”。

黃金分割〔Golden Section〕是一種數(shù)學(xué)上的比例關(guān)系。黃金分割具有嚴(yán)格的比例性、藝術(shù)性、和諧性,蘊(yùn)藏著豐富的美學(xué)價(jià)值。應(yīng)用時(shí)一般取0.618 ,就像圓周率在應(yīng)用時(shí)取3.14一樣。

黃金矩形(Golden Rectangle)的長(zhǎng)寬之比為黃金分割率,換言之,矩形的長(zhǎng)邊為短邊 1.618倍。黃金分割率和黃金矩形能夠給畫(huà)面帶來(lái)美感,令人愉悅。在很多藝術(shù)品以及大自然中都能找到它。希臘雅典的帕撒神農(nóng)廟就是一個(gè)很好的例子,達(dá)·芬奇的《維特魯威人》符合黃金矩形?!睹赡塞惿返哪樢卜宵S金矩形,《最后的晚餐》同樣也應(yīng)用了該比例布局。
最完美的人體:肚臍到腳底的距離/頭頂?shù)侥_底的距離=0.618
最漂亮的臉龐:眉毛到脖子的距離/頭頂?shù)讲弊拥木嚯x=0.618
黃金分割與人的關(guān)系黃金分割與人的關(guān)系相當(dāng)密切。地球表面的緯度范圍是0——90°,對(duì)其進(jìn)行黃金分割,則34.38°——55.62°正是地球的黃金地帶。無(wú)論從平均氣溫、年日照時(shí)數(shù)、年降水量、相對(duì)濕度等方面都是具備適于人類(lèi)生活的最佳地區(qū)。說(shuō)來(lái)也巧,這一地區(qū)幾乎囊括了世界上所有的發(fā)達(dá)國(guó)家。
醫(yī)學(xué)與0.618有著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系,它可解釋人為什么在環(huán)境22至24攝攝氏度時(shí)感覺(jué)最舒適。因?yàn)槿说捏w溫為37°C與0.618的乘積為22.8°C,而且這一溫度中肌體的新陳代謝、生理節(jié)奏和生理功能均處于最佳狀態(tài)??茖W(xué)家們還發(fā)現(xiàn),當(dāng)外界環(huán)境溫度為人體溫度的0.618倍時(shí),人會(huì)感到最舒服.現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究還表明,0.618與養(yǎng)生之道息息相關(guān),動(dòng)與靜是一個(gè)0.618的比例關(guān)系,大致四分動(dòng)六分靜,才是最佳的養(yǎng)生之道。醫(yī)學(xué)分析還發(fā)現(xiàn),飯吃六七成飽的幾乎不生胃病。
高雅的藝術(shù)殿堂里,自然也留下了黃金數(shù)的足跡。畫(huà)家們發(fā)現(xiàn),按0.618:1來(lái)設(shè)計(jì)腿長(zhǎng)與身高的比例,畫(huà)出的人體身材最優(yōu)美,而現(xiàn)今的女性,腰身以下的長(zhǎng)度平均只占身高的0.58,因此古希臘維納斯女神塑像及太陽(yáng)神阿波羅的形象都通過(guò)故意延長(zhǎng)雙腿,使之與身高的比值為0.618,從而創(chuàng)造藝術(shù)美。難怪許多姑娘都愿意穿上高跟鞋,而芭蕾舞演員則在翩翩起舞時(shí),不時(shí)地踮起腳尖。音樂(lè)家發(fā)現(xiàn),二胡演奏中,“千金”分弦的比符合0.618∶1時(shí),奏出來(lái)的音調(diào)最和諧、最?lèi)偠?
植物葉子,千姿百態(tài),生機(jī)盎然,給大自然帶來(lái)了美麗的綠色世界。盡管葉子形態(tài)隨種而異,但它在莖上的排列順序(稱(chēng)為葉序),卻是極有規(guī)律的。有些植物的花瓣及主干上枝條的生長(zhǎng),也是符合這個(gè)規(guī)律的。你從植物莖的頂端向下看,經(jīng)細(xì)心觀察,發(fā)現(xiàn)上下層中相鄰的兩片葉子之間約成137.5°角。如果每層葉子只畫(huà)一片來(lái)代表,第一層和第二層的相鄰兩葉之間的角度差約是137.5°,以后二到三層,三到四層,四到五層……兩葉之間都成這個(gè)角度。植物學(xué)家經(jīng)過(guò)計(jì)算表明:這個(gè)角度對(duì)葉子的采光、通風(fēng)都是最佳的。葉子的排布,多么精巧!葉子間的137.5°角中,藏有什么“密碼”呢?我們知道,一周是360°,360°-137.5°=222.5°,而137.5°∶222.5°≈0.618。 瞧,這就是“密碼”!葉子的精巧而神奇的排布中,竟然隱藏著0.618。

黃金分割與菲波那契數(shù)列讓我們首先從一個(gè)數(shù)列開(kāi)始,它的前面幾個(gè)數(shù)是:1、1、2、3、5、8、13、21、34、55、89、144…..這個(gè)數(shù)列的名字叫做"菲波那契數(shù)列",這些數(shù)被稱(chēng)為"菲波那契數(shù)"。特點(diǎn)是即除前兩個(gè)數(shù)(數(shù)值為1)之外,每個(gè)數(shù)都是它前面兩個(gè)數(shù)之和。
菲波那契數(shù)列與黃金分割有什么關(guān)系呢?經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),相鄰兩個(gè)菲波那契數(shù)的比值是隨序號(hào)的增加而逐漸趨于黃金分割比的。即f(n)/f(n-1)-→0.618…。由于菲波那契數(shù)都是整數(shù),兩個(gè)整數(shù)相除之商是有理數(shù),所以只是逐漸逼近黃金分割比這個(gè)無(wú)理數(shù)。但是當(dāng)我們繼續(xù)計(jì)算出后面更大的菲波那契數(shù)時(shí),就會(huì)發(fā)現(xiàn)相鄰兩數(shù)之比確實(shí)是非常接近黃金分割比的。
一個(gè)很能說(shuō)明問(wèn)題的例子是五角星/正五邊形。五角星是非常美麗的,我國(guó)的國(guó)旗上就有五顆,還有不少?lài)?guó)家的國(guó)旗也用五角星,這是為什么?因?yàn)樵谖褰切侵锌梢哉业降乃芯€(xiàn)段之間的長(zhǎng)度關(guān)系都是符合黃金分割比的。正五邊形對(duì)角線(xiàn)連滿(mǎn)后出現(xiàn)的所有三角形,都是黃金分割三角形。
由于五角星的頂角是36度,這樣也可以得出黃金分割的數(shù)值為2Sin18 。
黃金分割點(diǎn)約等于0.618:1
是指分一線(xiàn)段為兩部分,使得原來(lái)線(xiàn)段的長(zhǎng)跟較長(zhǎng)的那部分的比為黃金分割的點(diǎn)。線(xiàn)段上有兩個(gè)這樣的點(diǎn)。
利用線(xiàn)段上的兩黃金分割點(diǎn),可作出正五角星,正五邊形。
2000多年前,古希臘雅典學(xué)派的第三大算學(xué)家歐道克薩斯首先提出黃金分割。所謂黃金分割,指的是把長(zhǎng)為L(zhǎng)的線(xiàn)段分為兩部分,使其中一部分對(duì)于全部之比,等于另一部分對(duì)于該部分之比。而計(jì)算黃金分割最簡(jiǎn)單的方法,是計(jì)算斐波契數(shù)列1,1,2,3,5,8,13,21,...后二數(shù)之比2/3,3/5,4/8,8/13,13/21,...近似值的。

黃金分割的應(yīng)用

黃金矩形(Golden Rectangle)的長(zhǎng)寬之比為黃金分割率,換言之,矩形的長(zhǎng)邊為短邊 1.618倍。黃金分割率和黃金矩形能夠給畫(huà)面帶來(lái)美感,令人愉悅。在很多藝術(shù)品以及大自然中都能找到它。希臘雅典的帕撒神農(nóng)廟就是一個(gè)很好的例子,達(dá)·芬奇的《維特魯威人》符合黃金矩形?!睹赡塞惿返哪樢卜宵S金矩形,《最后的晚餐》同樣也應(yīng)用了該比例布局。

生活應(yīng)用

有趣的是,這個(gè)數(shù)字在自然界和人們生活中到處可見(jiàn):人們的肚臍是人體總長(zhǎng)的黃金分割點(diǎn),人的膝蓋是肚臍到腳跟的黃金分割點(diǎn)。大多數(shù)門(mén)窗的寬長(zhǎng)之比也是0.618…;有些植莖上,兩張相鄰葉柄的夾角是137度28',這恰好是把圓周分成1:0.618……的兩條半徑的夾角。據(jù)研究發(fā)現(xiàn),這種角度對(duì)植物通風(fēng)和采光效果最佳。
人體肚臍以下長(zhǎng)度與身高之比接近0.618,其中少數(shù)人的這個(gè)比值等于0.618,被視為“標(biāo)準(zhǔn)美人”。

人體最感舒適的溫度約23℃(氣溫),也是正常體溫37℃的黃金點(diǎn)(23=37×0.618)。

人們發(fā)現(xiàn),精神愉快時(shí),人腦電波頻率下限(8赫茲)與上限(12.9赫茲)之比,恰為黃金數(shù)。如這時(shí)參加考試或競(jìng)技,更能發(fā)揮出水平。黃金矩形(寬長(zhǎng)之比為0.618的矩形)看起來(lái)最舒服(這已為許我造型所采用),實(shí)際情況或許與此有關(guān)。

菲氏曾研究過(guò)“一對(duì)兔子每月可生一對(duì)小兔,而一對(duì)小兔生下一月后便有生殖力,問(wèn)一年后共可繁殖多少對(duì)小兔”這一問(wèn)題,曾得到1、2、3、……12月后的小兔分別為1、2、3、5、8、13、21、34、55、89、144、233、377對(duì),這377對(duì)即為一年后小兔的對(duì)數(shù)。前述數(shù)列(還可接著寫(xiě),未寫(xiě)完)稱(chēng)為菲氏數(shù)列,又稱(chēng)F數(shù)列??梢钥闯?,每相鄰兩項(xiàng)之比,越向后越接近0.618,當(dāng)項(xiàng)數(shù)無(wú)限增加時(shí),相鄰兩項(xiàng)之比則為黃金數(shù)。在前述黃金矩形內(nèi)靠著三邊做一正方形,則剩下的那部分又是一個(gè)黃金矩形,可依次再做正方形。把這些正方形中心按順序聯(lián)結(jié),可得一條“黃金螺線(xiàn)”。海洋鸚鵡螺身上,一些動(dòng)物角質(zhì)體上,有甲殼的軟體動(dòng)物身上,都發(fā)現(xiàn)了“黃金螺線(xiàn)”。

著名的“魯?shù)戮S格定律”實(shí)際上是前述F數(shù)列在植物學(xué)中的應(yīng)用,與黃金分割有關(guān)。數(shù)學(xué)家澤林斯基在一次國(guó)際數(shù)學(xué)會(huì)上指出,樹(shù)的年分枝數(shù)目就是F數(shù)列,即枝數(shù)的增長(zhǎng)遵循前述小兔增長(zhǎng)的規(guī)律。

英國(guó)T·W·湯姆森爵士指出,如果一棵樹(shù)始終保持幼時(shí)長(zhǎng)高和長(zhǎng)粗的比例,那它終將會(huì)因自己的“細(xì)高個(gè)子”而翻倒;因此它選擇了長(zhǎng)高和長(zhǎng)粗的最佳比例:0.618。有人研究過(guò)禾本植物(如小麥、水稻)的莖節(jié),可看到其相鄰兩節(jié)之比為1:1.618或1:2.472(依品種不同而異)。
建筑師們對(duì)數(shù)學(xué)0.618…特別偏愛(ài),無(wú)論是古埃及的金字塔,還是巴黎的圣母院,或者是近世紀(jì)的法國(guó)埃菲爾鐵塔,都有與0.618…有關(guān)的數(shù)據(jù)。人們還發(fā)現(xiàn),一些名畫(huà)、雕塑、攝影作品的主題,大多在畫(huà)面的0.618…處。藝術(shù)家們認(rèn)為弦樂(lè)器的琴馬放在琴弦的0.618…處,能使琴聲更加柔和甜美。

數(shù)字0.618…更為數(shù)學(xué)家所關(guān)注,它的出現(xiàn),不僅解決了許多數(shù)學(xué)難題(如:十等分、五等分圓周;求18度、36度角的正弦、余弦值等),而且還使優(yōu)選法成為可能。優(yōu)選法是一種求最優(yōu)化問(wèn)題的方法。如在煉鋼時(shí)需要加入某種化學(xué)元素來(lái)增加鋼材的強(qiáng)度,假設(shè)已知在每噸鋼中需加某化學(xué)元素的量在1000—2000克之間,為了求得最恰當(dāng)?shù)募尤肓?,需要?000克與2000克這個(gè)區(qū)間中進(jìn)行試驗(yàn)。通常是取區(qū)間的中點(diǎn)(即1500克)作試驗(yàn)。然后將試驗(yàn)結(jié)果分別與1000克和2000克時(shí)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果作比較,從中選取強(qiáng)度較高的兩點(diǎn)作為新的區(qū)間,再取新區(qū)間的中點(diǎn)做試驗(yàn),再比較端點(diǎn),依次下去,直到取得最理想的結(jié)果。這種實(shí)驗(yàn)法稱(chēng)為對(duì)分法。但這種方法并不是最快的實(shí)驗(yàn)方法,如果將實(shí)驗(yàn)點(diǎn)取在區(qū)間的0.618處,那么實(shí)驗(yàn)的次數(shù)將大大減少。這種取區(qū)間的0.618處作為試驗(yàn)點(diǎn)的方法就是一維的優(yōu)選法,也稱(chēng)0.618法。實(shí)踐證明,對(duì)于一個(gè)因素的問(wèn)題,用“0.618法”做16次試驗(yàn)就可以完成“對(duì)分法”做2500次試驗(yàn)所達(dá)到的效果。因此大畫(huà)家達(dá)·芬奇把0.618…稱(chēng)為黃金數(shù)。




0.618與戰(zhàn)爭(zhēng)
0.618與戰(zhàn)略戰(zhàn)役

0.618,一個(gè)極為迷人而神秘的數(shù)字,而且它還有著一個(gè)很動(dòng)聽(tīng)的名字——黃金分割律,它是古希臘著名哲學(xué)家、數(shù)學(xué)家畢達(dá)哥拉斯于2500多年前發(fā)現(xiàn)的。古往今來(lái),這個(gè)數(shù)字一直被后人奉為科學(xué)和美學(xué)的金科玉律。在藝術(shù)史上,幾乎所有的杰出作品都不謀而合地驗(yàn)證了這一著名的黃金分割律,無(wú)論是古希臘帕特農(nóng)神廟,還是中國(guó)古代的兵馬俑,它們的垂直線(xiàn)與水平線(xiàn)之間竟然完全符合1比0.618的比例。

也許,0.618在科學(xué)藝術(shù)上的表現(xiàn)我們已了解了很多,但是,你有沒(méi)有聽(tīng)說(shuō)過(guò),0.618還與炮火連天、硝煙彌漫、血肉橫飛的慘烈、殘酷的戰(zhàn)場(chǎng)也有著不解之緣,在軍事上也顯示出它巨大而神秘的力量?

0.618與武器裝備

在冷兵器時(shí)代,雖然人們還根本不知道黃金分割率這個(gè)概念,但人們?cè)谥圃鞂殑?、大刀、長(zhǎng)矛等武器時(shí),黃金分割率的法則也早已處處體現(xiàn)了出來(lái),因?yàn)榘催@樣的比例制造出來(lái)的兵器,用起來(lái)會(huì)更加得心應(yīng)手。

當(dāng)發(fā)射子彈的步槍剛剛制造出來(lái)的時(shí)候,它的槍把和槍身的長(zhǎng)度比例很不科學(xué)合理,很不方便于抓握和瞄準(zhǔn)。到了1918年,一個(gè)名叫阿爾文·約克的美遠(yuǎn)征軍下士,對(duì)這種步槍進(jìn)行了改造,改進(jìn)后的槍型槍身和槍把的比例恰恰符合0.618的比例。

實(shí)際上,從鋒利的馬刀刃口的弧度,到子彈、炮彈、彈道導(dǎo)彈沿彈道飛行的頂點(diǎn);從飛機(jī)進(jìn)入俯沖轟炸狀態(tài)的最佳投彈高度和角度,到坦克外殼設(shè)計(jì)時(shí)的最佳避彈坡度,我們也都能很容易地發(fā)現(xiàn)黃金分割率無(wú)處不在。

在大炮射擊中,如果某種間瞄火炮的最大射程為12公里,最小射程為4公里,則其最佳射擊距離在9公里左右,為最大射程的2/3,與0.618十分接近。在進(jìn)行戰(zhàn)斗部署時(shí),如果是進(jìn)攻戰(zhàn)斗,大炮陣地的配置位置一般距離己方前沿為1/3倍最大射程處,如果是防御戰(zhàn)斗,則大炮陣地應(yīng)配置距己方前沿2/3倍最大射程處。

0.618與戰(zhàn)術(shù)布陣

在我國(guó)歷史上很早發(fā)生的一些戰(zhàn)爭(zhēng)中,就無(wú)不遵循著0.618的規(guī)律。春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期,晉厲公率軍伐鄭,與援鄭之楚軍決戰(zhàn)于鄢陵。厲公聽(tīng)從楚叛臣苗賁皇的建議,把楚之右軍作為主攻點(diǎn),因此以中軍之一部進(jìn)攻楚軍之左軍;以另一部進(jìn)攻楚軍之中軍,集上軍、下軍、新軍及公族之卒,攻擊楚之右軍。其主要攻擊點(diǎn)的選擇,恰在黃金分割點(diǎn)上。

把黃金分割律在戰(zhàn)爭(zhēng)中體現(xiàn)得最為出色的軍事行動(dòng),還應(yīng)首推成吉思汗所指揮的一系列戰(zhàn)事。數(shù)百年來(lái),人們對(duì)成吉思汗的蒙古騎兵,為什么能像颶風(fēng)掃落葉般地席卷歐亞大陸頗感費(fèi)解,因?yàn)閮H用游牧民族的彪悍勇猛、殘忍詭譎、善于騎射以及騎兵的機(jī)動(dòng)性這些理由,都還不足以對(duì)此做出令人完全信服的解釋?;蛟S還有別的更為重要的原因?仔細(xì)研究之下,果然又從中發(fā)現(xiàn)了黃金分割律的偉大作用。蒙古騎兵的戰(zhàn)斗隊(duì)形與西方傳統(tǒng)的方陣大不相同,在它的5排制陣形中,人盔馬甲的重騎兵和快捷靈動(dòng)輕騎兵的比例為2:3,這又是一個(gè)黃金分割!你不能不佩服那位馬背軍事家的天才妙悟,被這樣的天才統(tǒng)帥統(tǒng)領(lǐng)的大軍,不縱橫四海、所向披靡,那才怪呢。

馬其頓與波斯的阿貝拉之戰(zhàn),是歐洲人將0.618用于戰(zhàn)爭(zhēng)中的一個(gè)比較成功的范例。在這次戰(zhàn)役中,馬其頓的亞歷山大大帝把他的軍隊(duì)的攻擊點(diǎn),選在了波斯大流士國(guó)王的軍隊(duì)的左翼和中央結(jié)合部。巧的是,這個(gè)部位正好也是整個(gè)戰(zhàn)線(xiàn)的“黃金點(diǎn)”,所以盡管波斯大軍多于亞歷山大的兵馬數(shù)十倍,但憑借自己的戰(zhàn)略智慧,亞歷山大把波斯大軍打得潰不成軍。這一戰(zhàn)爭(zhēng)的深刻影響直到今天仍清晰可見(jiàn), 在海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中,多國(guó)部隊(duì)就是采用了類(lèi)似的布陣法打敗了伊拉克軍隊(duì)。

兩支部隊(duì)交戰(zhàn),如果其中之一的兵力、兵器損失了1/3以上,就難以再同對(duì)方交戰(zhàn)下去。正因?yàn)槿绱耍诂F(xiàn)代高技術(shù)戰(zhàn)爭(zhēng)中,有高技術(shù)武器裝備的軍事大國(guó)都采取長(zhǎng)時(shí)間空中打擊的辦法,先徹底摧毀對(duì)方1/3以上的兵力、武器,爾后再展開(kāi)地面進(jìn)攻。讓我們以海灣戰(zhàn)爭(zhēng)為例。戰(zhàn)前,據(jù)軍事專(zhuān)家估計(jì),如果共和國(guó)衛(wèi)隊(duì)的裝備和人員,經(jīng)空中轟炸損失達(dá)到或超過(guò)30%,就將基本喪失戰(zhàn)斗力。為了使伊軍的損耗達(dá)到這個(gè)臨界點(diǎn),美英聯(lián)軍一再延長(zhǎng)轟炸時(shí)間,持續(xù)38天,直到摧毀了伊拉克在戰(zhàn)區(qū)內(nèi)428輛坦克中的38%、2280輛裝甲車(chē)中的32%、3100門(mén)火炮中的47%,這時(shí)伊軍實(shí)力下降至60%左右,這正是軍隊(duì)喪失戰(zhàn)斗力的臨界點(diǎn)。也就是將伊拉克軍事力量削弱到黃金分割點(diǎn)上后,美英聯(lián)軍才抽出“沙漠軍刀”砍向薩達(dá)姆,在地面作戰(zhàn)只用了100個(gè)小時(shí)就達(dá)到了戰(zhàn)爭(zhēng)目的。在這場(chǎng)被譽(yù)為“沙漠風(fēng)暴”的戰(zhàn)爭(zhēng)中,創(chuàng)造了一場(chǎng)大戰(zhàn)僅陣亡百余人奇跡的施瓦茨科普夫?qū)④?,算不上是大師?jí)人物,但他的運(yùn)氣卻幾乎和所有的軍事藝術(shù)大師一樣好。其實(shí)真正重要的并不是運(yùn)氣,而是這位率領(lǐng)一支現(xiàn)代大軍的統(tǒng)帥,在進(jìn)行戰(zhàn)爭(zhēng)的運(yùn)籌帷幄中,有意無(wú)意地涉及了0.618,也就是說(shuō),他多多少少托了黃金分割律的福。

此外,在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中,許多國(guó)家的軍隊(duì)在實(shí)施具體的進(jìn)攻任務(wù)時(shí),往往是分梯隊(duì)進(jìn)行的,第一梯隊(duì)的兵力約占總兵力的2/3,第二梯隊(duì)約占1/3。在第一梯隊(duì)中,主攻方向所投入的兵力通常為第一梯隊(duì)總兵力的2/3,助攻方向則為1/3。防御戰(zhàn)斗中,第一道防線(xiàn)的兵力通常為總數(shù)的2/3,第二道防線(xiàn)的兵力兵器通常為總數(shù)的1/3。

拿破侖大帝敗于黃金分割線(xiàn)?

0.618不僅在武器和一時(shí)一地的戰(zhàn)場(chǎng)布陣上體現(xiàn)出來(lái),而且在區(qū)域廣闊、時(shí)間跨度長(zhǎng)的宏觀的戰(zhàn)爭(zhēng)中,也無(wú)不得到充分地展現(xiàn)。

一代梟雄的的拿破侖大帝可能怎么也不會(huì)想到,他的命運(yùn)會(huì)與0.618緊緊地聯(lián)系在一起。1812年6月,正是莫斯科一年中氣候最為涼爽宜人的夏季,在未能消滅俄軍有生力量的博羅金諾戰(zhàn)役后,拿破侖于此時(shí)率領(lǐng)著他的大軍進(jìn)入了莫斯科。這時(shí)的他可是躊躇滿(mǎn)志、不可一世。他并未意識(shí)到,天才和運(yùn)氣此時(shí)也正從他身上一點(diǎn)點(diǎn)地消失,他一生事業(yè)的頂峰和轉(zhuǎn)折點(diǎn)正在同時(shí)到來(lái)。后來(lái),法軍便在大雪紛揚(yáng)、寒風(fēng)呼嘯中灰溜溜地撤離了莫斯科。三個(gè)月的勝利進(jìn)軍加上兩個(gè)月的盛極而衰,從時(shí)間軸上看,法蘭西皇帝透過(guò)熊熊烈焰俯瞰莫斯科城時(shí),腳下正好就踩著黃金分割線(xiàn)。

1941年6月22日,納粹德國(guó)啟動(dòng)了針對(duì)蘇聯(lián)的“巴巴羅薩”計(jì)劃,實(shí)行閃電戰(zhàn),在極短的時(shí)間里,就迅速占領(lǐng)了的蘇聯(lián)廣袤的領(lǐng)土,并繼續(xù)向該國(guó)的縱深推進(jìn)。在長(zhǎng)達(dá)兩年多的時(shí)間里,德軍一直保持著進(jìn)攻的勢(shì)頭,直到1943年8月,“巴巴羅薩”行動(dòng)結(jié)束,德軍從此轉(zhuǎn)入守勢(shì),再也沒(méi)能力對(duì)蘇軍發(fā)起一次可以稱(chēng)之為戰(zhàn)役行動(dòng)的進(jìn)攻。被所有戰(zhàn)爭(zhēng)史學(xué)家公認(rèn)為蘇聯(lián)衛(wèi)國(guó)戰(zhàn)爭(zhēng)轉(zhuǎn)折點(diǎn)的斯大林格勒戰(zhàn)役,就發(fā)生在戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā)后的第17個(gè)月,正是德軍由盛而衰的26個(gè)月時(shí)間軸線(xiàn)的黃金分割點(diǎn)。


黃金分割的圖象

黃金分割是指一條直線(xiàn)(或矩形)被分割成兩個(gè)不同的部分,分割點(diǎn)(或線(xiàn))將較大的部分與較小的部分分割成一定的比例(如圖1 )。具體的比例公式是:AC/BC=AB/AC(AC為長(zhǎng)邊,BC為短邊),其比值約為1.618∶1或1∶0.618。

  



AC/BC=1.618


=1.618

圖1

這個(gè)比例是如何計(jì)算出來(lái)的呢?假設(shè)AB=1,AC的長(zhǎng)度為a,BC的長(zhǎng)度即為1-a。如此便可得到:a2+a-1=0,計(jì)算出a的確 切數(shù)值為0.61803398875…

黃金分割廣泛應(yīng)用于建筑、藝術(shù)與設(shè)計(jì)中。早在埃及設(shè)計(jì)金字塔的時(shí)候就開(kāi)始使用黃金分割,如圖2。

圖2

古希臘幾何學(xué)家畢達(dá)哥拉斯對(duì)黃金分割甚感興趣,他提出人身體的各個(gè)部分就是以確定的黃金比例分布的。


圖3

達(dá)芬奇的蒙娜里莎,也是個(gè)很好的例子,如圖4。


圖4

著名的巴黎圣母院的設(shè)計(jì)中也應(yīng)用了黃金分割,如圖5。


圖5

那么具體如何得到黃金分割點(diǎn)C呢?這里我介紹一下操作方法:

1、首先畫(huà)一個(gè)參考Y軸(縱軸),如圖6所示。A點(diǎn)位于Y軸上,水平畫(huà)出AB直線(xiàn),長(zhǎng)度任意。

2、以A為中心,AB為半徑,畫(huà)一個(gè)圓,得到與Y軸相交的X點(diǎn)(這里只取上方相交點(diǎn),當(dāng)然你也可以取下方相交點(diǎn),那么下面的 畫(huà)法也要跟著變了,這里就不一一列出)。即AX=AB。

3、取AX的中心點(diǎn)Z,即AZ=ZX。

4、連接ZB,并以Z為中心,ZB為半徑繪制一個(gè)圓,得到與Y軸相交點(diǎn)Y(下方相交點(diǎn))。即ZB=ZY。

5、最后,以A為中心點(diǎn),AY為半徑繪制一個(gè)圓,得到與AB相交的C點(diǎn),此時(shí)AC=AY。C點(diǎn)即為黃金分割點(diǎn)。
圖6

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