Nature · Angle d’or

Pourquoi le tournesol tourne chaque graine de 137,5°

La règle

Tourne chaque nouvelle graine de 137,5° et un tournesol apparaît. Change l’angle d’un degré et tout se défait.

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Why Does a Sunflower Have 21 and 34 Spirals?

Chaque nouvelle graine tourne de 137,5° par rapport à la précédente et se place un peu plus loin du centre. Cet angle ne retombe jamais sur lui-même, donc les graines ne forment jamais de rangées : elles remplissent la fleur de façon régulière, sans vides et sans entassement.

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Essaie : change la règle

137,5°

137,5° ne retombe jamais sur lui-même. Deux graines ne partagent jamais un rayon, elles remplissent donc le disque de façon régulière : le tournesol.

Pourquoi ça marche

Chaque nouvelle graine tourne de 137,5° par rapport à la précédente et se place un peu plus loin du centre. Cet angle ne retombe jamais sur lui-même, donc les graines ne forment jamais de rangées : elles remplissent la fleur de façon régulière, sans vides et sans entassement.

θₙ = n × 137,508°rₙ = c · √n137,508° = 360° ÷ φ²

Construis-le toi-même

Python 3 · numpy · matplotlib

1 000 graines, toute la règle en une ligne, colorées selon leur numéro.

golden-angle.py
"""Golden angle: seed n at the angle n x 137.5 degrees and the distance sqrt(n) (Vogel, 1979).
Run: python golden-angle.py   (needs: pip install numpy matplotlib)
"""
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

plt.style.use("dark_background")

n = np.arange(1, 1001)  # seed numbers
golden = np.pi * (3 - np.sqrt(5))  # 137.5 degrees in radians: 360 / phi**2
theta, r = n * golden, np.sqrt(n)  # the whole rule

x, y = r * np.cos(theta), r * np.sin(theta)
plt.figure(figsize=(6, 6))
plt.scatter(x, y, s=8, c=n, cmap="viridis")
plt.axis("equal")
plt.axis("off")
plt.show()

# Try: golden = np.radians(144) -> five straight spokes (144 degrees is 2/5 of a turn)

Essaie : Remplace golden par np.radians(144) et relance : cinq rayons droits.

Apprends ce script ligne par ligne, avec des exercices et un quiz → · lance-le dans Google Colab (en anglais) →

Pour les enseignants : une fiche de cours de 45 minutes et une fiche d’exercices sur trois niveaux →

Shorts

Sources