公元1202年,斐波那契的传世之作《算法之术》出版。在这部名著中,斐波那契提出了以下饶有趣味的问题:假定一对刚出生的小兔一个月后就能长成大兔,再过一个月便能生下一对小兔,并且此后每个月都生一对小兔。一年内没有发生死亡。问一对刚出生的兔子,一年内能繁殖成多少对兔子?
如上图,第一个月是一对未成熟的兔子,第二个月是一对成熟的兔子,第三个月是二对兔子,第四个月是三对兔子,第五个月是五对兔子,往下不断繁殖,于是便得到一个数列:1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,……在这个数列中,从第三项起,每项都等于前面两项的和。我们的例图引用了花朵和果实,你可以看见那上面有许多涡旋。这些涡旋从中心向外盘旋,有些是顺时针方向的,还有些是逆时针方向的。在蓟的图里,标出了两条不同方向的涡旋。我们可以数一下,顺时针旋转的涡旋一共有13条,而逆时针旋转的则有21条。13、21这正是斐波那契数列相邻的两个数。
斐波那契数列在自然科学的其他分支,也有许多应用。例如,树木的生长,由于新生的枝条,往往需要一段“休息”时间,供自身生长,而后才能萌发新枝。所以,一株树苗在一段间隔,例如一年,以后长出一条新枝;第二年新枝“休息”,老枝依旧萌发;此后,老枝与“休息”过一年的枝同时萌发,当年生的新枝则次年“休息”。这样,一株树木各个年份的枝桠数,便构成斐波那契数列。这个规律,就是生物学上著名的“鲁德维格定律”。向日葵花盘和松果的螺线、植物茎干上的幼芽分布、种子发育成形和动物犄角的生长定式,都遵循着斐波那契数列。
事实上许多常见的植物,我们食用的蔬菜如青菜,包心菜,芹菜等的叶子排列也具有这个特性,只是不容易观察清楚。尽管这些顺逆涡旋的数目并不固定,但它们也并不随机,它们是斐波那契序列中的相邻数字。
所以老子说:道生一,一生二,二生三,三生万物。他指的就是斐波那契数列。