蜂巢为什么是五颜六色的(蜂巢为什么是六边形的)

蜂巢‬想必‬大家‬都‬见过‬,但‬你有想过蜜蜂是如何不约而同精确做出排列如此规律的六边形群建结构的吗?

蜂巢为什么是五颜六色的(蜂巢为什么是六边形的)(1)

  • 蜂巢,由一排排棱镜式的小隔间组成,每个小隔间的横截面都是完美的六边形,蜂蜡墙壁每面的厚度也都相当精确,所有隔间沿水平方向微微倾斜。古希腊的哲学家帕普斯认为,蜜蜂们一定是天赋异禀,有着几何学的远见卓识。

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  • 达尔文对此观点却不以为然,他认为主导这一切的只是进化论。根据达尔文进化论,在这里蜜蜂没用正八边形是因为虽然同样周长识它面积比正六边形大,但相同的正八边形无法密铺,所以能密铺的图形中,蜜蜂会选择正六边形。六边形蜂巢是最省劳动力,也是最省材料的选择。

蜂巢为什么是五颜六色的(蜂巢为什么是六边形的)(3)

用一道简单的几何题来证明,假设用相同形状和大小的图案密铺成一个平面,图形之间既不能留空隙,又不能互相重叠,那只有正方形,正三角形和六边形可以做到

蜂巢为什么是五颜六色的(蜂巢为什么是六边形的)(4)

在布满同等面积的情况下,使用正六边形所需要的周长之和最小。于是在自然选择的作用下,这样的建造方式就成为了蜜蜂‬的本能‬。

关于六边形,还有一种解释可以参考。不论是在平面上吹一层泡泡,还是吹出立体的泡泡堆,吹出来的泡泡最终都会变成六边形和近似六边形的形状。

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一个醉心于吹泡泡的比利时物理学家普拉托,在1835年所证实的普拉托定理证明,当泡泡堆积在一起后,泡泡表面的交界一定是由三个表面相交构成的曲线,这就是普拉托边界。普拉托边界之间相交一定是由四条边界相交构成的一个点,四条边界线两两之间的交角都相同,等于正四面体的中心从各顶点连线所成的角,即109.47度。

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蜂巢中的六边形建造尚且有着蜜蜂‬的干涉,而泡泡中的六边形背后的力量就是实打实的物理学规则,而作为自然界偏爱的结构之一的六边形结构,同样的还出现在雪花,岩石,细胞等上面,这样的结构符合了自然的规律,大自然中总是能通过最简短的途径来发生作用,是否很奇妙?

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