天才“数学家”

时间:2022-06-24 09:23:17

天才“数学家”

科学家通过研究发现,数学不是人类的专利,自然界中某些种类的生物,也具有一定的“数学头脑”。

昆虫类

英国数学家亨斯特做过一个有趣的实验。把一只死蚱蜢分成三块:第二块比第一块的重量大一倍,第三块的重量比第二块的重量大一倍。当蚂蚁发现这些食物40分钟后,便有23只蚂蚁搬运小块食物,有44只蚂蚁搬运中块食物,有89只蚂蚁搬运大块食物。蚂蚁的这种“分工”,没有一定的“数学头脑”能够办得到吗?

工蜂建造的蜂房都是严格的正房角形状,底盘所有的钝角均为109度28分,而锐角均为70度32分,工蜂造出的这种特定形状的蜂巢,就好像事先经过大脑周密计算过一般。后来,经过法国数学家科尼格和苏格兰数学家马克罗林计算,以有限的材料造成的菱形容器,它的角度与蜂巢的实际角度一分一厘也不差。

动物学家通过观察研究还发现,蜜蜂在归巢的问题上,也很懂得数学。蜜蜂在归巢的时间安排上非常科学,如果是几万只蜜蜂同时归巢,势必造成挤压或碰撞的伤亡事故发生,因此它们总是分群归巢,一般分为三群:第一群是50分钟归巢一次,第二群是60分钟归巢一次,第三群是70分钟归巢一次。这样,归巢问题就以“数学头脑”完美地解决了。

有一种红蚂蚁,外出搬运食物的时候,总是井然有序,一只跟着一只,每隔十只小蚂蚁中间就有一只大蚂蚁,就好像队伍中的班长一样。令人不解的是,从来没有一只蚂蚁会擅自打破这种秩序。

鸟类

丹顶鹤也有一定的“数学头脑”。丹顶鹤在天空飞翔时与大雁一样,总是排成“人”字形队伍,而这个“人”字夹角总是保持在110度。令人不可思议的是,这个角度的一半恰好是金刚石结晶体的角度。看来,丹顶鹤的队伍保持110度飞行,这其中是含有深奥的数学之谜的。

有意思的是,乌鸦也识数。莫斯科大学生物学系一女教授领导的科研小组,早就开始研究灰乌鸦的思维方式,其中包括它们的抽象概括能力。在实验过程中发现,乌鸦能掌握数字选择规则,会选择上面绘有物品数量多的卡片,而且能够理解4个圆环与4个蛆虫的等量关系。该大学的科学家推断,乌鸦能够利用数学符号,尽管它们不明白阿拉伯数字的真正意义。最为可能的是,乌鸦会做4以内的加法。他们还认为,乌鸦不仅具有一般性的条件反射,而且可以对它们进行人工技能训练。

鼠类

浑身披着金色毛发的仓鼠天生是“数学家”。这种用颊囊偷带刚里的粮食的小动物,在秋收季节常常要走很远的路外出觅食,它们在返回自己储备过冬粮食的巢穴时,为什么不用任何视觉的帮助,就能准确地找到回家的路呢?科学家通过研究和实验发现,是它们在寻找食物的过程中,已经把各段路线以一种矢量的形式储存到了大脑里,它们用的是矢量的加法。然而,即使是人类的数学家,他们中也有许多在幼年时对这种方法也困惑不解。

生活在北美洲的一种金花鼠,它建造在地下巢穴,是一条与地面平行的长长的地下走廊。在挖掘地道的时候,最费力的是将挖下来的土运到地面上去。为了节省体力,令人惊奇的是金花鼠先开掘两条侧通道之间的平均距离,与科学家计算的最佳方案相差极微。由此看来,金花鼠很有“数学头脑”。它选择的是节省体力的最佳方案。

灵长类

至于动物世界里的灵长类黑猩猩,那倒确确实实是有一定的“数学天赋”的。美国科学家通过对一只黑猩猩的实验,就完全证明了这一点。实验人员每次喂给这只黑猩猩10根香蕉,时间长了,当喂给它8根香蕉的时候,它说什么也不肯离开,直到喂足10根香蕉后,它才满意地离去。这个实验表明,黑猩猩是识数的,至少是10范围内的数。

日本动物学家最近的一项研究发现,黑猩猩不仅能从0数到9,而且还能正确地记住由多达5位数随机组成的序列,其识数能力不次于普通学龄前儿童。

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