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时间:2019-06-14
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1、“鬼打墙”问题的数学解法“墓地黑灯鬼打墙”,所谓“鬼打墙”就是我们经常听说的,某人在漆黑的夜里在一个圈子里,走几遍都走到了原来的地方,认为是遇到鬼了,这样的事情听起来就让人不寒而栗。那么这种现象是怎么造成的呢,其实生物学已经有了明确的答案。 首先做一个实验。把一只野鸭的眼睛蒙上,再把它扔向天空,它就开始飞,但如果是在开阔的天空中,你会发现,它肯定飞出的是一个圆圈。你不信,可以自己再试一下,把自己的眼睛蒙住,在广场上,凭自己的感觉走直线,最后你会发现你走的也是一个大大的圆圈。其实这个实验早就有人做过了:在世
2、界著名的水都威尼斯,有个马尔克广场,广场的一端有一座宽82米的雄伟教堂。教堂的前面是一方开阔地,这片开阔地经常吸引着四方游人到这里做一种奇特的游戏:把眼睛蒙上,然后从广场的一端向另一端教堂走去,看谁能到达教堂的正前面!奇怪的是,尽管这段距离只有175米,但却没有一名游客能幸运地做到这一点!全都如下图那般,走成了弧线,或左或右,偏斜到了一边!(马尔克广场平面图1)类似的情形其实有很多,这与俗话说的鬼打墙类似,有许多人在沙漠或雪地里,由于迷失方向而在原地打圈子,这一切近乎玩笑般的遭遇,终于引起了科学家的注意。公
3、元1896年,挪威生理学家古德贝对闭眼打转的问题进行深入的探讨,他搜集了大量的事例后分析说:这一切都是由于人自身两条腿在作怪!长年累月养成的习惯,使每个人一只脚伸出的步子长一段微不足道的距离。而正是这一段很小的步差x,导致了这个人走出一个半径为y的大圈子!现在我们将这个过程数学化,研究一下x与y之间的函数关系:假定某个两脚踏线间相隔为d,很显然,当人在打圈子时,两只脚实际上走出了两个半径相差为d的同心圆。设该人平均步长为1。那么,一方面这个人外脚比内脚多走路程为:另一方面,这段路程又等于这个人走一圈的步数与
4、步差的乘积:即:对一般的人,米,米,代入得(单位米)这就是所求的迷路人打圈子的半径公式.是我们学过的反比例函数(图象如下图).今设迷路人两脚步差为毫米,仅此微小的差异,就足以使他在大约三公里的范围内绕圈子!让我们回到那个马克尔广场的游戏上来.我们先计算一下,当人们闭起眼睛,从广场一端中央的M点,要想抵达教堂CD,最小的弧线半径应该是多少?如图1,注意到矩形ABCD边BC=175(米),(米).上述问题可以转化成几何中的命题:已知BC与MB.求的半径R的大小.这就说,游人要想成功,他所走弧线半径必须不小于39
5、4米.我们再来计算一下,要达到上述要求,游人的两脚步差需要什么限制.这表明游人的两只脚步差必须小于0.35毫米,否则就难以成功.然而在闭眼的情况下两脚这么小的步差一般人是达不到的,这就是在游戏中为什么没有人能够蒙上眼睛走到教堂前面的道理. 一言概括,生物运动的本质是圆周运动。如果没有目标,任何生物的本能运动都是圆周。 为什么呢?因为生物的身体结构有细微的差别,比如鸟的翅膀,两个翅膀的力量和肌肉发达程度有细微的差别。人的两条腿的长短和力量也有差别,这样迈出的步的距离会有差别,比如右(左)腿迈的步子距离长,
6、左(右)腿迈的距离短,积累走下来,肯定是一个大大的圆圈,其他生物也是这个道理。 但是为什么生物能保持直线运动呢,比如人为什么走出的是直线呢。因为我们用眼睛在不断的修正方向,也就是我们大脑在做定位和修正。不断的修正我们的差距,所以就走成了直线。 好了,说到鬼打墙了,这个时候肯定是你失去了方向感,也就是说,你迷路了。你的眼睛和大脑的修正功能不存在了,或者是给你的修正信号是假的,是混乱的,你感觉你在按照直线走,其实是在按照本能走,走出来必然是圆圈。 也有人在固定的地带,比如坟场,会遇到鬼打墙,这好像更神秘,
7、其实这是因为这些地方的标志物,容易让你混淆,因为人认清方向主要靠地面的标志物,当这些标志物有时候会造成假象,也就是给你错误的信息,这样,你觉的自己仍有方向感,其实也已经迷路了,当人迷路的时候,如果不停下来继续走,那么一定是本能运动,走出来是一个圆圈。 所以,万事其实都是有其内在道理的,据说,我们古代的风水术士,其实早就掌握了这个简单的科学秘密,他们在建造帝王的陵墓的时候,会运用这个规律,人为的布置一些地面标志物,让人很容易在此迷路,感觉遇到了鬼打墙,还有个人大家更熟悉,也精于此道,那就是桃花岛主黄药师,他
8、能用些树枝和石头,摆一个阵,人一走进去,就转不出来,其实也是这个道理。那么遇到鬼打墙的事件,也就用不着慌张了,集中一切注意力,睁开眼睛。只要你还能辨别清楚周围的参照物,你就能走出“鬼打墙”了!
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