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2006-09-02 22:46:24| 人氣134| 回應0 | 上一篇 | 下一篇

數學解開花豹斑紋的神秘面紗

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花豹斑紋如何形成? 數學解密
更新日期:2006/09/01 03:30
記者:記者陳亮諭台中市報導

花豹、美洲豹身上美麗斑紋,
是如何從斑點發展形成漂亮圖騰?
中興大學物理系教授廖思善的研究團隊發現,
可用數學方程式解出來。
這項研究成果在國際性期刊Nature八月期刊發表。


廖思善與物理系助教博士生劉瑞堂、
牛津大學數學系教授Philip Maini費時一年餘合力研究,
以數學家涂林(有計算機理論創始者之稱)
在一九五二年提出的「反應─擴散」方程式,
套入不同的參數,在電腦上模擬出花豹與美洲豹的斑紋,
以數學方程式解釋花紋演變過程。


廖思善說明其中原理表示,一滴牛奶滴入清水中,
乳白液體在清水中會形成圖形,但圖型漸擴散後與水又溶為一體。
因此很多人認為擴散會導致圖案消滅,
但涂林從生物斑紋角度觀察,提出擴散是形成圖案的概念。


涂林認為生物斑紋有兩個「成形素」,
這兩個化學物在生物斑紋成形過程中,
有相互牽引的作用。例如一個成形素造成毛髮變黑,
另一個使毛髮保持蒼白。這些化學物穿過毛皮的擴散率不同,
並隨著兩者間繁複作用,決定斑紋花樣形式。


廖思善說,為印證這一理論,
研究團隊一開始以「反應─擴散」方程式,
成功地模擬出瓢蟲、斑馬等簡單的動物斑紋。
因花豹及美洲豹除花紋漂亮且更為複雜,
還有神祕色彩傳說,引起團隊進一步研究興趣。


「花豹與美洲豹的斑紋,都由一個點開始,
漸長大後擴散演變成不同形狀。」他指出,
美洲豹毛皮花樣為最困難部分,
必須將方程式分成兩個階段,第一階段演算模擬出點的斑紋,
之後演變進入第二階段,再透過電腦模擬出來。
廖思善說,有了這項研究心得,團隊下一步將研究蛇紋。

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台長小筆記:

傑克.............
這真的是太神奇了!!@口@a

沒想到
我最沒興趣的數學= =a

這麼好用XD

台長: 27號BOSS
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