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2008 年 5 月 17 日
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自然界的對數螺蜁
影像提供: M101 - NASA, ESA, CFHT, NOAO; Typhoon Rammasun - MODIS, NASA
Comparison: Lawrence Anderson-Huang (Ritter Astrophysical Obs., Univ. Toledo)

說明: 離我們太近的颱風雷馬遜和離我們二千五百萬光年遠的星系M101,乍看之下相似之處不多;雷馬遜的寬度只有一千公里,而M101 (風車星系)的跨幅則有十七萬光年,因此它們的尺度天差地別,更別說控制它們形成發展的物理條件更是不同。不過在外觀上,它們 有很驚人的相似之處 ,它們漩臂的形狀既簡單又美麗,在數學被稱為是對數螺 線;螺旋的螺距隨著離中心點的距離而呈幾何倍數增加。 這種曲線亦稱為等角螺線、增長螺線、伯努利螺線或神奇螺線 (spira mirabilis)。自從十七世紀哲學家笛卡兒發現它後,數學家就深深為它豐富的性質而迷醉。有趣的是,這種抽象的形狀在自然界非常常見,數量遠超過上面之舉例;例如:氣泡室裡的次原子粒子之軌跡即是對數螺線,此外,向日葵種子青花菜花序的排列也都是。


明日的圖片: Sunday's childe


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Authors & editors: Robert Nemiroff (MTU) & Jerry Bonnell (UMCP)
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& Michigan Tech. U.

翻譯:天文實驗室 (成功大學 物理學系 ;蘇漢宗)