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为什么蜂窝都是六角形的?

王朝干货·作者佚名  2011-11-29
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蜜蜂的窝,都是六角形的小房,排列得整整齐齐。 蜂窝这种奇妙的六角形早就吸引人们的注意,为什么小蜜蜂要把窝做成六角形,而不做成五角形,三角形或者四方形呢? 以前,有些学者曾经测量过蜜蜂的蜂窝的尺寸,得到一个有趣的发现,那就是六角形窝洞的六个角,都有一致的规则,钝角等于109度28分,锐角等于70度32分。后来,经过科学家细致的计算发现,要消耗最少的材料,制成最大的六角形容器 ,它的角度应该是109度26分和70度34分。这与蜂窝的角度仅差2分。原来,蜂窝成六角形是为了利用最少的原料,在有限的空间做成最先进的住宅。后来,事实证明,在其他地方如房屋建筑中,蜂窝夹层式的结构也同样表现出极大的优越性。

因为能做到利用率最高

为什么蜂窝都是六角形的

若你仔细地观察过蜜蜂的蜂房,你便会由衷地发出惊叹来,它的结构可真是大自然中的奇迹啊。

自正面看上去,蜂房的蜂窝全是由很多大小一样的六角形组成的,并且排列得十分整齐;自侧面看,蜂房由很多六棱柱紧密地排列在一起而构成的;若你再认真地观察这些六棱柱的底面,你会更加惊讶,它们已不再是六角形的,它不是平的,也不是圆的,却是尖的,是由三个完全相同的菱形构成的。蜂窝这样的奇妙的六角形结构早就引起了人们的注意,为何蜜蜂要把它的蜂窝做成为六角形的呢?为何不做成三角形或正方形的呢?这可真是一个极有趣的问题呀!有人说,开始蜜蜂把蜂窝做成了圆筒形状,因为蜜蜂要做成很多的圆筒,当这么多圆筒互相之间受到了来自前后左右的压力时,圆筒形便变成了六角形了。从物理中力学的观点来看,六角形的结构的确比圆筒形的结构稳定。这话好象十分有道理。可是你再仔细观察蜂窝的形状,你便会发现蜂窝的六角形都是连成一片的,蜜蜂从一开始便建了六角形的蜂窝,而并不是首先做成的圆筒。

蜂窝的六角形到底有何好处呢?数学家最后有了新的发现。18世纪初期,法国的马拉尔奇量出了蜂窝的六棱柱尖底的菱形的角,发现了又一个很有趣的规律,那便是每个菱形的钝角都为109°28'(读作109度28分),但锐角都为70°32'。难道说这里面还有什么奥秘吗?一位聪明的法国物理学家列奥缪拉想到:制造蜂窝的材料全是蜜蜂身上所分泌出来的蜂蜡,蜂蜡不仅耐热,而且很结实。蜜蜂为了能多分泌蜂蜡要吃好多蜂蜜才行,那样一点一滴地建造的蜂窝是十分不容易的啊。是不是由于蜜蜂为了节省它们的蜂蜡,还要保证蜂房的空间够大,才把蜂窝做成了六角形的形状来的呢?

这确实是一个好想法!他便请教了巴黎科学院的一位瑞士数学家克尼格,克尼格计算出的结果证明了他的猜测,可是遗憾的是计算出来的角度为109°26'与70°34'。和蜂窝的测量值仅差2'。直至1743年,苏格兰一位数学家马克罗林再次重新计算,结果竟和蜂窝的角度完全一致。原来,克尼格所使用的对数表上的资料给印错了。

人们自蜂窝的构造上得到了一些启示。像制造飞机的材料同样是很昂贵的,如何节省这样的材料,减轻飞机重量,又能保证飞机很结实与隔热、隔音呢?飞机工程师们便制造出了蜜蜂蜂窝状态的壁板,那种壁板之间充满了孔洞,叫做蜂窝式夹层。蜂窝的原理在建筑上同样有广泛的使用。神奇的蜂窝竟凝聚了大自然里无穷的智能!

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