정육각형 건물 구조는 밀봉성이 가장 높고, 필요한 재료가 가장 간단하며, 여유 공간이 가장 크다. 컴팩트 한 구조, 동일한 4 면 힘, 분산 응력이 쉽고 다른 구조보다 더 큰 충격을 견딜 수 있습니다.
벌집-자연에서 가장 경제적이고 효과적인 건물
다윈은 벌집이 자연계에서 가장 놀랍고 신기한 건물이라고 칭찬했다. 보금자리는 규칙적인 육각형 빈 원통으로 구성되어 있으며, 바로 법정에 맞고, 서로 등을 맞대고 대칭으로 배열한다. 육각형 심방은 서로 평행하며, 각 심방 사이의 거리는 같다. 각 둥지실의 건물은 중간을 기준으로 양쪽으로 수평으로 펼쳐져 있으며, 그 중 법정 바닥에서 입구까지의 높임각은 13 으로 꿀 유출을 방지한다. 다른 쪽의 방실 밑부분은 이 쪽의 밑부분과 연결되어 있으며, 세 개의 동일한 마름모꼴로 구성되어 있다. 또한 새 둥지의 각 방에 있는 6 개의 칸막이 벽의 폭은 정확히 같으며, 두 벽의 각도는 정확히 120 도로 완벽한 형상을 형성합니다. 사람들은 항상 왜 꿀벌 둥지가 삼각형, 정사각형 또는 기타 모양을 취하지 않는지 궁금해한다. 왜 칸막이 벽이 호형이 아니라 평평합니까?
사실, 일찍이 기원전 180 년, 고대 그리스 수학자 제노도로스는 다음과 같이 증명했습니다.
(1). 둘레가 고정된 n 자 모양의 경우 n 자 모양의 면적이 가장 큽니다. N 이 클수록 면적이 커집니다.
(2) 둘레가 고정되면 원형 면적이 모든 정다각형보다 큽니다.
고대 이집트인들도 정삼각형, 정사각형, 정육각형만이 평면으로 포장될 수 있다는 것을 오래전부터 알고 있었다.
17 12 년 스위스 수학자 Samuel Konig 은 박물학자 레오틀의 요구에 따라 수정된 육각형 원통의 밑부분이 3 개의 똑같은 마름모꼴로 구성되어 있다는 것을 증명했다. 가장 재료를 절약하는 방법은 마름모꼴의 인접 모서리가 각각1이라는 것이다 벌집 밑 마름모꼴의 이웃각은 각각109 28' 와 70 32' 로 새뮤얼 코니시의 이론과는 겨우 2' 차이다.
최근 (65438+ 1999 년 9 월), 캐나다 과학기자 데블린은 문장 한 편을 썼다. "1600 년의 노력 끝에 수학자들은 꿀벌이 세계에서 가장 효율적인 건설자라는 것을 증명했다. 미국의 수학자 헤르는 그가 이미 벌집 추측을 해결했다고 주장했다. 4 세기 고대 그리스 수학자 베포는 벌집의 아름다운 조형이 자연계에서 가장 효율적이고 경제적인 건축 대표라고 제안했다. 그는 사람들이 보는 횡단면이 육각형의 벌집은 꿀벌이 가장 적은 밀랍으로 만든 것이라고 추측했다. 그의 추측은' 벌집 추측' 이라고 불리지만, 1999 가 되어서야 헤르에게 증명되었다.
벌통은 입체건물이지만 각 벌통은 육각형 원통이며 밀랍벽의 총 면적은 벌통의 횡단면과만 관련이 있다. 이로 인해 "면적 최대 둘레가 가장 작은 평면 그래픽 찾기" 라는 수학적 문제가 발생합니다. 1943 년 헝가리 수학자 도스는 한 정다각형의 둘레가 끝과 끝이 연결된 모든 정다각형 중 가장 작다는 것을 교묘하게 증명했다. 그런데 다각형의 가장자리가 곡선이라면 어떻게 될까요? 도스는 정육각형이 다른 도면에 비해 둘레가 가장 작다고 생각하지만, 그는 증명할 수 없다. 그러나 헤일이 외곽이 곡선이라고 생각했을 때 곡선이 바깥쪽으로 돌출되든 안쪽으로 움푹 들어가든 많은 정육각형으로 구성된 모양의 둘레가 가장 작다는 것을 증명했다.
가장 뛰어난 건축가-꿀벌
꿀벌의 벌통은 모양이 독특하고 구조가 교묘하여 오랫동안 과학자들의 큰 흥미를 불러일으켰다.
꿀벌은 자신을 위해 집을 짓는다. 그들은 세계에서 가장 뛰어난 건축가이다.
벌집 구조
벌집의 기본 구조는 정육각형의 단칸방으로 구성된 건물로, 모든 개구부는 아래쪽이나 한쪽으로, 등을 맞대고 대칭으로 배열한다. 각 심방의 크기는 균일하고 상하 거리는 같다. 벌집의 직경은 약 0.5 센티미터이며, 각 방은 밀접하게 연결되어 있고, 마치 세심하게 설계된 것처럼 질서 정연하다.
기후가 더워지고 벌집 안의 온도가 높아지면 일벌이 벌집 입구에서 날개를 퍼덕이며 벌집 안의 공기가 순환되어 시원해집니다.
밀랍은 하얗고 부드럽기 때문이다. 그래서 벌집은 반투명하고 유백색입니다. 공기 건조 후 점차 노랗게 굳어지다.
일벌은 16 킬로그램의 꿀을 소비해야 1 킬로그램의 밀랍을 분비할 수 있는 것으로 추산된다. 1 킬로그램의 꿀을 채취하려면 꿀벌이 32 만 킬로미터를 날아야 완성된다. 지구를 8 바퀴 도는 것과 같다. 그래서 밀랍은 꿀벌에게 소중하다.
과학자들은 정육각형의 건축 구조가 가장 촘촘하고, 필요한 재료가 가장 간단하고, 여유 공간이 가장 크다는 것을 발견했다. 그래서 수만 마리의 벌을 수용할 수 있습니다.
이 규칙의 육각형 벌집 구조는 놀라운 수학적 재능을 보여 주며, 많은 건축가들이 감탄하게 한다!
꿀벌은 우주에서 가장 훌륭한 건축 전문가이다. 하느님께서 주신 타고난 본능에 근거하여, 그들은 최소한의 재료 (밀랍) 로 가장 큰 공간 (벌집) 을 짓는' 경제 원칙' 을 사용하여 벌의 집을 짓는다.
현대의 저명한 생물학자 다윈 (1809- 1882) 은 이렇게 말한다. "사람이 정교한 벌통을 감상하지 않는다면 그는 틀림없이 바보일 것이다. \ "라고
고대 그리스 수학자 파푸스 (기원전 300 ~ 350 년) 는 벌집의 정교한 기묘한 구조에 대해 세밀한 관찰과 연구를 진행했다. 그는' 수학집진' 이라는 책에서 이렇게 썼다. "벌집은 가장자리와 뿔이 같은 규칙적인 다각형 패턴으로 가득 차 있어 매우 대칭적이고 규칙적이다. \ "라고
신이 주신 지혜로 꿀벌은 뿔이 가장 많은 정육각형을 선택했다. 원료량이 같은 경우 벌집의 부피가 가장 크기 때문에 더 많은 꿀을 수용할 수 있다.
즉, 하이브는 정교하고 신기하며 매우 현실적이며 가장 경제적인 공간 구조입니다.
꿀벌이 지은 벌집은 정말 놀라운 자연건물이다. 일찍이 18 세기 초에 프랑스 천문학자 마랄디가 직접 많은 벌집을 측정했는데, 각 벌집의 구멍과 밑부분이 모두 육각 기둥이라는 것을 발견했다.
전체 벌집의 하단을 3 개의 다이아몬드 단면으로 나누면 각 예각과 각 둔각의 각도가 같습니다 (예각은 약 72, 둔각은 약 l09).
더욱 놀라운 것은 꿀이 흘러나오는 것을 막기 위해 각 벌집의 구조가 중간에서 양쪽으로 수평으로 펼쳐져 있다는 점이다. 각 벌집은 내부 챔버 바닥에서 개구부까지 13 o 의 높임을 나타냅니다.
역사상 꿀벌의 지혜로 유명한 천문학자 케플러 (문헌) 도 이렇게 지적했다. "이 공간 대칭으로 가득 찬 벌집의 각도는 다이아몬드 12 면체의 각도와 같아야 한다. 각 정육각형 벌집의 하단은 각각 109 o28' 과 같은 둔각, 예각은 70 o32' 와 같은 3 개의 완전 다이아몬드로 구성됩니다. \ "라고
18 세기 초 프랑스 과학자 르네 드 레오오류 (1683- 1757) (문헌) 는 "이런 각도로 만든 벌집 \ "라고
벌집의 육각형은 가장 촘촘한 구조로 사방의 힘이 동일하여 힘을 분산시키기 쉽다.
미국 B-2 스텔스 폭격기의 기체 부품은 메자닌 구조를 많이 사용합니다. 즉, 두 개의 고강도 박막 사이에 밀도가 매우 낮은 벌집층을 접착하여 기체 강도를 높이고 무게를 줄입니다.
엔진의 노즐은 날개 안에 깊이 들어가 벌집 모양으로 되어 있어 레이더파가 들어갈 수 밖에 없다.
연필 속의 흑연은 육각형 벌집 모양의 얇은 조각으로 배열된 탄소 원자로 이루어져 있다. 만약 이 탄소 원자들이 재구성된다면, 그것들은 다이아 될 수 있다.
크고' 벌집전함' 이든, 작은' 벌집 휴대폰' 이든, 그 영감은 벌집의 구조에서 나온다.
지혜의 왕 솔로몬의 잠언은 이렇게 알려 줍니다. "지혜는 시장에서 외치고 넓은 곳에서 목소리를 낸다. (잠언 1:20) 솔로몬의 지혜는 유례없는 것입니다. 그의 지혜는 하느님께 기도함으로써 얻은 것이며, 하느님도 기꺼이 지혜를 주신다.
예수 그리스도의 화신은 솔로몬보다 더 현명한 주이다. 그는 인류 역사상 33 년 반을 지나갔는데, 그는' 가장 걸출한 지혜공벌' 의 지혜의 원천이다. 예수 그리스도는 신의 지혜이기 때문이다.
"여호와를 두려워하는 것이 지혜의 시작이다. 지성을 아는 것이 지혜다. " (잠언 9: 10)
"똑똑한 사람들은 지식을 저장합니다. 바보의 입이 곧 망가졌다. " (속담 10: 14)
세계에서 가장 뛰어난 건축가인 꿀벌의 일생이 신이 창조한 걸작이라면, 만물의 영, 하느님의 이미지와 풍격을 가지고 있는 것은 우주 만물의 지혜의 원천, 즉 하느님, 창조주이자 유일한 참하느님이라는 것을 알 수 없을 것이다. (윌리엄 셰익스피어, 햄릿, 지혜명언)