黃金分割

書鴻
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【大紀元8月5日訊】

你聽過黃金分割嗎?黃金分割是一個比例(ratio)。把一條直線分為兩部份,一份較短(設為一米),另一份較長(設為x米),直線的總長即(1+x)米。短的一份與長的一份比例為 1 / x。而長的一份,與直線總長的比例則為x / (1+x)。如果兩個比例相等,那麼,這條直線就是按黃金比例分割。x 的數值,可從下列二次方程式中解得:

1 / x = x / (1+x)
x2 – x- 1= 0
x = 1.618 或 -0.618

把線條按1比1.618的比例分割,究竟有什麼特別?要找到答案,我們就要追朔到公元前六世紀古希臘數學家畢達哥拉斯(Pathagoras)。對於畢氏,相信讀者一定不會感到陌生。Pathagoras theorem(畢氏定理),即任何直角三角形的斜邊二次方值,等於另兩邊的二次方和(即 c2 = a2 + b2),是任何中學生都認識的幾何定理。有趣的是,此定理原來在畢氏出生前一千年已廣為人知,並非源出於他。相反,許多人不知道的是,在古希臘年代,他是以始倡黃金分割馳名的。

畢達哥拉斯是著名的思想家、哲學家和數學家。相傳,有一天當他把單弦琴弦線在約五分之二長度的地方用承托托著時,兩邊就能彈出極之美妙的和音,他就把這比例命名為「完美的五分」(a perfect fifth)。對沉醉數學的畢氏來說,玩單弦琴並非為奏樂,而是研究數學的一個行為。他想,弦線既然可擁有一個完美的分割點(或作比例),那麼所有線條、形狀、物體、萬事萬物,乃至宇宙,是否都應該有同一個完美的比例。這比例既然能表現音樂的完美,是否也能表現線條、形狀、物體、乃至宇宙萬事萬物的完美呢?

畢氏從事了多方面的研究,其中包括天文、美學、音樂、數學、和自然學,去證明他對這一個完美的比例的信念。他和古希臘的許多數學家,窮畢生精力去研究比例,他們把美妙的比例分為十級,最高級的,亦即最美麗的比例,就是上文所述的黃金分割。

畢氏的偉大,在於他觀察入微。宇宙萬物,所有的動物,包括人類,天上的飛鳥,以至海裏的魚,昆虫等,擁有完美比例者其實俯拾皆是。金字塔的高度與底部邊長成黃金比例;你每天看的報章,無論你把它對摺多少次,它的長闊比都呈現黃金比例;人體結構有更多的黃金比例的例子,如人體(總身高)的黃金分割點就在肚臍。面部(總面長)的黃金分割點在眼眉。眼至下巴的黃金分割點在鼻孔位置。你能從你的週圍,找出更多的黃金比例嗎?

許多畫作、雕像,都有「黃金分割」的佈局:

圖1.維納斯的誕生。

圖2:希臘雕塑「維納斯」,全身不但呈現靜中有動的平衡感,同時是黃金比例的
完美呈現。
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