顫抖吧人類眾所周知的事情一般都很少問原因——蜜蜂的巢房為什么是正六邊形的? 蜜蜂的筑巢技術十分高超,讓人驚嘆不已。大家都知道,從數學角度來看,如果用正多邊形去鋪滿整個平面,這樣的正多邊形只能有正三角形、正方形以及正六邊形3種。 聰明的蜜蜂正是選擇了角數最多的正六邊形來建筑蜂房。可以說,精巧奇妙的蜂房是一種最經濟的結構,非常符合實際需要,從這一點說,勤勞的蜜蜂稱得上是高明的建筑師了。 每一個蜂房的入口是正六邊形,巢房的大小是有一只蜜蜂占巢房空間的大小來決定,它們能輕松地進出蜂房,同時在蜂房中不會覺得過于寬松,也不會覺得擁擠,這樣就十分合理地利用了空間。整個蜂巢由無數個正六棱柱狀的蜂房組成,蜂房一個挨著一個地緊密排列,形成統(tǒng)一的整體,這樣的蜂巢是一種最經濟的結構。這些蜂房緊密排列,中間隔著蜂蠟制成的“墻”,除了六邊形的入口,每一個蜂房都有尖尖的底部。 著名生物學家達爾文曾經說過:“如果一個人看到蜂房而不大加贊揚,那他一定是個糊涂蟲。" 一直被模仿 從未被超越 設計天賦 在歷史上,許多科學家曾經注意過蜜蜂筑巢的技能。早在2200多年前,古希臘數學家巴普一就細致地觀察并深入地研究了精巧奇妙的蜂房結構,并在其著作《數學匯編》中這樣寫道:“蜂房里到處是相等的正多邊形圖案,非常勻稱規(guī)則?!敝煳膶W家開普勒也曾經指出,這種充滿空間的對稱蜂房的角的度數應該等于菱形多面體的角。法國天文學家馬拉爾弟則親自測量了許多蜂房,他驚奇地發(fā)現(xiàn):每個正六邊形蜂巢的底,均是由3個完全相同的菱形拼成的,不僅如此,每個菱形的鈍角都109°28,銳角都是70°32。 18世紀初,法國自然哲學家列奧繆拉提出這樣一個設想:蜜蜂如果是采用這樣的角度建造蜂房,肯定是相同容積中最省材料的。于是列奧繆拉邀請巴黎科學院院士、瑞士數學家克尼格用數學的方法證實自己的觀點。克尼格對這個數學上的極位問題作了大量計算,最后的結論是若建造出相同容積中最省材料的蜂房,每個菱形的銳角應為7034,鈍角應該為109°26。這個結論與蜂房的實際數值僅差2',應該說這種誤差并不算大。 不可思議的是,世界上所有蜜蜂的蜂巢都是統(tǒng)一按照這個模式建造的,不需要圖紙,更用不上CAD。 不僅會設計,還能搞施工 蜜蜂的鬼才在生產筑巢材料上體現(xiàn)的更加淋漓盡致,工蜂用蠟腺分泌蜂蠟,熱乎乎的蜂蠟分泌出來后,不久會硬化形成小的片狀蠟鱗。蜂蠟會因溫度的不同表現(xiàn)成晶體狀態(tài)、半晶體狀態(tài)和非晶體狀態(tài),這讓它具有更好好的可塑性,蜜蜂自身能決定筑巢所需原始材料的基本性質,就如同工程設計師能夠掌握建筑材料的性能以適應自己的工程需要一樣。 一片蠟鱗的生產大約需要一只蜜蜂花4分鐘,而造一個巢房需要50片蠟鱗,一個中等大小的蜂群一般有8~10萬個蜂房,需要400萬~500萬片蠟鱗,約1kg蜂蠟,而生產這些蜂蠟蜜蜂需要吃掉5kg蜂蜜和1kg花粉。所以蜜蜂的勤勞除了體現(xiàn)在采蜜以外,蓋房子也是毫不含糊~ 借助對地球引力的感受,蜜蜂能夠讓蜂房始終保持垂直與重力(蜂房開口方向與蜂巢垂直)。1984年,蜜蜂在NASA航天飛機上的真空情況下,建造的蜂房與在地球上的一模一樣,但在缺少重力信號的條件下巢房的水平定位是無序的。 不僅是住所,還能貯存食物和培育幼蟲 一直被模仿,從未被超越 由于蜂巢的獨特優(yōu)勢,藝術家們模仿蜂巢做出了各種藝術品,建筑家們利用蜂巢的原理來改善我們居住房屋的性能,強迫癥們也用蜂巢來讓自己的心里變得舒爽。例如,有人利用它的抗壓性設計出高層建筑結構,也有人利用蜂窩中的大面積和角度設計出蜂房墻面,還有從蜂巢結構衍生出的同原理建筑。 全蜂巢外立面——Soumaya博物館 空間結構——丹麥Roskilde穹頂 水立方 結語 蜜蜂賴以生存的房屋,對人類產生了巨大的影響。蜂巢經過數萬年的進化和演變,最終締造了一種最完美的結構,且以這種結構得以生存并代代延續(xù)。人類雖說是萬物之靈,但小動物的智慧力量也是不可忽視的。有時候真的不得不感嘆:大自然中真是不非凡不得以存在?。?/span>
自由容器
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