جادوی اعداد فیبوناچی: الگوی مخفی طبیعت

خبرگزاری علم و فناوری آنا،‌ نوید فرخی؛ ریاضیات از جمله رشته‌هایی است که بر بسیاری از جنبه‌های زندگی روزمره اثر می‌گذارد. ما به طور معمول برای حل مشکلات عادی مانند محاسبه هزینه‌های اقلام، اندازه‌گیری میزان خوراکی‌ها در پخت غذا، مدیریت امور مالی و... از ریاضی استفاده می‌کنیم. علاوه بر این ریاضیات یک ابزار محوری در زمینه‌هایی مانند علوم، مهندسی، پزشکی و... است.  یکی از مسائل جذاب در حوزه ریاضیات،‌ دنباله فیبوناچی است. دنباله فیبوناچی متشکل از یک سری اعداد است که با 0 و 1 شروع می‌شوند. هر عدد جدید در این سری، از حاصل جمع دو عدد قبل از به دست می‌آید. به عنوان مثال، 2 (که 1+1 است)، سپس 3 (که 1+2 است)، سپس 5 (که 2+3 است). این توالی می‌تواند تا بی‌نهایت ادامه پیدا کند. 0، 1، 1، 2، 3، 5، 8، 13، 21 و ...

فیبوناچی در طبیعت

طبیعت دنباله فیبوناچی را دوست دارد! الگوی فیبوناچی در نحوه انشعاب درختان، چینش برگ‌ها، نحوه چیدمان گلبرگ‌ها، الگوی پوست آناناس و... قابل مشاهده است. به عنوان مثال، نیلوفرها دارای سه گلبرگ، کره‌ها دارای پنج گلبرگ، برخی دلفینیوم‌ها دارای هشت گلبرگ، گل همیشه بهار دارای 13 گلبرگ و غیره هستند. شکل‌گیری دنباله فیبوناچی در طبیعت فقط یک اتفاق تصادفی نیست. دلیل رایج بودن این الگو در طبیعت این است که بسیار کارآمد است. این آرایش عددی به برگ ها و گلبرگ‌ها و... اجازه می‌دهد تا به گونه‌ای رشد کنند که حداکثر نور خورشید و باران را دریافت کنند. از سوی دیگر با پیروی از این الگو، هر برگ یا گلبرگ فضای مورد نیاز خود را بدون سایه انداختن به دست می‌آورد. بدین ترتیب فتوسنتز به طور موثرتری انجام می‌گیرد که بر رشد گیاه تأثیر بسزایی دارد. گیاهان عملاً با این الگو تکامل یافته اند زیرا راه حلی عملی برای چالش‌های دنیای واقعی به شمار می‌آید.

 فیبوناچی در هنر

هنرمندان و معماران از دنباله فیبوناچی برای خلق آثار بصری دلپذیر و هماهنگ استفاده کرده‌اند. در "مونالیزا" معروف و "شام آخر" اثر لئوناردو داوینچی عناصری از دنباله فیبوناچی دیده می‌شود. این دنباله یک شکل مارپیچی ایجاد می‌کند که به مارپیچ طلایی معروف است و برای چشم خوشایند است و اغلب در طراحی و ترکیب استفاده می‌شود. دنباله فیبوناچی تعادل و زیبایی در یک اثر هنری به ارمغان می‌آورد.

فیبوناچی در معماری

دنباله فیبوناچی در معماری نیز کاربرد دارد. در بخش‌هایی از هرم بزرگ جیزه و پارتنون در آتن عناصری از دنباله فیبوناچی دیده می‌شود. در ساختمان‌های مدرن مانند ساختمان دبیرخانه سازمان ملل در نیویورک نیز از این دنباله استفاده شده است. استفاده از دنباله فیبوناچی علاوه بر مباحث زیبایی شناختی،‌ به استحکام ساختاری ساختمان‌ها کمک می‌کند. وقتی عناصر یک ساختمان از این دنباله پیروی می‌کنند، وزن و فشار به طور موثرتری توزیع می‌شود. به تبع این مسئله، استقرار سازه‌ها پایدارتر و بادوام‌تر می‌شود. به عنوان مثال، قرار دادن ستون‌ها، پنجره‌ها و سایر عناصر سازه‌ای در یک ساختمان، در صورتی که با دنباله فیبوناچی هم‌تراز باشند، به ایمنی و توزیع یکنواخت بار کمک می‌کند و خطر خرابی‌های رایج در سازه‌‌ها را کاهش می‌دهد.  

چرا فیبوناچی؟

فیبوناچی چیزی بیش از دنباله اعداد است. این دنباله الگویی است که در بسیاری از نقاط جهان ظاهر می‌شود و نشان می‌دهد که چگونه ریاضیات با زیبایی، طبیعت و خلاقیت پیوند عمیقی دارد. درک این دنباله چنین کمک می‌کند دنیا را متفاوت ببینیم و پلی است بین دنیای انتزاعی اعداد و دنیای واقعی اطراف ما.