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第49章 蜂窝里的数学

蜂窝的建筑是大自然最奇妙的建筑之一,它不仅灵巧而且排列形状是那样的有规则,不知你是否对蜂窝进行观察过,如果你细心观察一下,你就会惊奇地发现所有的蜂窝都是六角形。

那么为什么每个蜂房都是六角形,而不是三角形或七角形呢?有的人会说,六角形的结构是一种自然法则,凡是圆筒形的物体,当受到压力时它的截面都是六角形;同时六角形像三角形一样有稳定性,因而蜜蜂在建窝时为了使其更稳定于是便建成六角形,这种说法有一定的道理,也就是说六角形的蜂窝能互相之间免于挤压,比较稳定。

更为使人惊奇的是法国科学家马拉尔的发现,马拉尔通过对蜂窝的多年研究,发现所有蜂窝的钝角都是109°28,所有的锐角都是70°32。后来瑞士数学家通过马拉尔的发现计算出蜂窝建成六角形消耗的材料最少。这不能不说是蜜蜂建筑的奇迹。

更为有趣的是从蜂窝的正面看,蜂窝是由正六边形组成的,那么有人会说,既然蜂窝是正六边形,它的每一角都应是120°,而事实上并非如此。如果我们仔细研究一下蜂窝的结构,我们就会发现蜂窝并不是六棱柱形,它的底部实际上是由三个菱形拼凑起来的,而不是纯粹的正六边形。

近些年来,人类对蜂窝的研究有了更进一步的发展,并在生产和生活中得到进一步的应用。许多高层建筑都应用六角形的蜂窝形状,不但节省材料而且坚固美观,在飞机的制造过程中,人们为了节省材料,减轻飞机的自身重量,人们创造出一种新型的“蜂窝式夹层”结构的机型,这种机型中间充满孔洞,两端有两层金属板固定,这样的结构比实心的强度要高几十倍或上百倍,而重量只有实心的几分之一。可见蜂窝式结构对人类认识世界改造世界的作用该有多么重要。

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