自然中的对数螺旋:仿生学在建筑中的应用

logarithmic spirals in nature: the bionics of living systems applied to architecture

上期中我们初步探讨了关于仿生学的问题,并概述了在建筑与工程中自然功能系统应用的原则.现在有必要进一步考察一下与生命系统中螺旋形有关的重要案例.对数螺旋1是常见形状中一种非常特殊的几何形状（图1）.从严格的数学观点看一个螺旋在平面上是一个曲线,其极半径为其极角的递增或递减函数.它具有特殊的性质,如以恒定角度与半径相交,这个角度与其连续方根相符2.这意味着它尽管是增量曲线,但增量遵守着不变法则.可以把它看作是一个翻转的在两端无限延伸的圆锥的投影,这个数学描述非常重要.对数螺旋在自然界,尤其是生物界非常常见.如上期文章中所强调,自然倾向于选择最佳的可行方案,这意味着自然系统总是力争最优性能.