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蜂巢為什么是六邊形的大探究活動(從美觀度講蜂巢的六邊形)

2023-06-05 10:38:54 百科達人 3402次閱讀 投稿:遠方

蜂巢為什么是六邊形的?

蜂巢?想必?大家?都?見過?,但?你有想過蜜蜂是如何不約而同精確做出排列如此規(guī)律的六邊形群建結構的嗎?

蜂巢,由一排排棱鏡式的小隔間組成,每個小隔間的橫截面都是完美的六邊形,蜂蠟墻壁每面的厚度也都相當精確,所有隔間沿水平方向微微傾斜。

古希臘的哲學家帕普斯認為,蜜蜂們一定是天賦異稟,有著幾何學的遠見卓識。

達爾文對此觀點卻不以為然,他認為主導這一切的只是進化論。

根據(jù)達爾文進化論,在這里蜜蜂沒用正八邊形是因為雖然同樣周長識它面積比正六邊形大。

但相同的正八邊形無法密鋪,所以能密鋪的圖形中,蜜蜂會選擇正六邊形。六邊形蜂巢是最省勞動力,也是最省材料的選擇。

用一道簡單的幾何題來證明,假設用相同形狀和大小的圖案密鋪成一個平面,圖形之間既不能留空隙,又不能互相重疊,那只有正方形,正三角形和六邊形可以做到

在布滿同等面積的情況下,使用正六邊形所需要的周長之和最小。

于是在自然選擇的作用下,這樣的建造方式就成為了蜜蜂?的本能?。

關于六邊形,還有一種解釋可以參考。

不論是在平面上吹一層泡泡,還是吹出立體的泡泡堆,吹出來的泡泡最終都會變成六邊形和近似六邊形的形狀。

一個醉心于吹泡泡的比利時物理學家普拉托,在1835年所證實的普拉托定理證明,當泡泡堆積在一起后,泡泡表面的交界一定是由三個表面相交構成的曲線,這就是普拉托邊界。

普拉托邊界之間相交一定是由四條邊界相交構成的一個點,四條邊界線兩兩之間的交角都相同,等于正四面體的中心從各頂點連線所成的角,即109.47度。

蜂巢中的六邊形建造尚且有著蜜蜂?的干涉,而泡泡中的六邊形背后的力量就是實打實的物理學規(guī)則。

而作為自然界偏愛的結構之一的六邊形結構,同樣的還出現(xiàn)在雪花,巖石,細胞等上面,這樣的結構符合了自然的規(guī)律。

大自然中總是能通過最簡短的途徑來發(fā)生作用,是否很奇妙?

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