大自然千變萬化,如果你仔細觀察,就會發現蜂巢、玄武岩、昆蟲複眼、泡沫、雪花……裡面都存在六邊形。大自然為何如此鐘愛六邊形?
火山噴發出的岩漿冷卻後收縮,産生了裂縫,裂縫趨于六邊形,最後形成了緊密排列的六棱柱形岩石,這是岩漿内部作用力達成的最穩定的結果。
海龜的背甲是由骨骼的不同部分長成的,它們銜接時互相擠壓,中間部位的背甲塊形成了六邊形的穩定結構。
冬天,氣态水分子受低溫影響而重新排列成固态,同樣是以最穩定的結構互相連接,形成了六邊形的雪花冰晶。
蜂巢從圓形變成六邊形
蜂巢設計精細,甚至有人稱它是工程學上的奇迹。它由許多大小一緻的正六邊形巢室組成。但蜜蜂巢穴一開始并不是六邊形的。
蜜蜂由腹部分泌出蜂蠟,然後一點點壘出巢室,大量巢室互相接觸排列形成了蜂巢。最開始的巢室其實都是圓形的,之後它漸漸被蜜蜂的體溫軟化,變成了六邊形。真正的建築高手其實是大自然,但圓形蜂巢為什麼最終變成的是六邊形而不是其他圖形呢?
完全相同的多個多邊形相互銜接平鋪且不留縫隙的,隻有正三角形、正方形或正六邊形。而在面積相等的情況下,正六邊形的周長最短。
昆蟲需要大量的小眼緊密連接組成複眼,而六邊形的結構能讓這些小眼在接觸時保持穩定,又在小眼周長最短的情況下獲得最大的視覺面積。
六邊形讓泡沫更穩定
我們可以從泡沫中尋找答案。
當許多泡泡在平面上聚集成一片泡沫的時候,你就會發現中間的一些泡泡被擠壓成了六邊形。正六邊形的内角為120度,研究發現,120度的連接角是最穩定的機械結構。當多個泡泡接觸時,互相擠壓、拉伸,最後形成了最穩定的形狀,即内角為120度的六邊形。
蜂巢也是一樣,被軟化的圓形巢室就像泡泡,互相接觸時被彼此拉伸、擠壓,最終達到穩定,形成了六邊形的巢室。
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