왜 벌집은 육각형입니까?

Bee 는 우주에서 가장 존경받는 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.

정육각형 건물 구조는 밀봉성이 가장 높고, 필요한 재료가 가장 간단하며, 여유 공간이 가장 크다. 컴팩트한 구조는 각 측면에서 동일한 응력을 가지며, 응력을 분산시키기 쉬우며, 다른 구조보다 더 큰 충격을 견딜 수 있습니다.

벌집-자연에서 가장 경제적이고 효과적인 건물

다윈은 꿀벌의 보금자리가 자연계에서 가장 놀랍고 신기한 건물이라고 칭찬했다. 둥지실은 규칙적인 육각형 빈 기둥으로 구성되어 심방을 직격하고 등을 맞대고 대칭으로 배열한다. 육각형 심방은 서로 평행하며, 각 심방 사이의 거리는 같다. 각 둥지실의 건물은 중간을 기준으로 양쪽으로 수평으로 확장되며, 꿀 유출을 피하기 위해 아트리움 바닥에서 개구부까지의 고도는 65438+03 입니다. 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 동일하며 두 벽 사이의 각도는 정확히 120 도로 완벽한 형상을 형성합니다. 사람들은 항상 왜 꿀벌 둥지가 삼각형, 사각형 또는 다른 모양이 아닌지 궁금해합니다. 왜 칸막이 벽은 평평하지, 구부러지지 않는가?

사실, 일찍이 기원전 180 년, 고대 그리스 수학자 제노도로스는 다음과 같이 증명했습니다.

(1). 둘레가 고정된 n 폴리곤의 경우 n 폴리곤의 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 사무엘 코니시는 박물학자 레오멜의 요청에 따라 수정된 육각형 원통의 바닥이 3 개의 완전 다이아몬드로 구성되어 있다는 것을 증명했다. 가장 재료를 절약하는 방법은 다이아몬드의 인접 모서리가 각각/Kloc-이라는 것이다. 그러나 꿀벌 둥지 밑면 마름모꼴의 이웃각은 각각 65438+009 28' 와 70 32' 로 새뮤얼 코니시의 이론과는 겨우 2' 차이가 난다.

최근 (65438+ 1999 년 9 월), 캐나다 과학기자 데블린은 문장 한 편을 썼다. "1600 년의 근면 끝에 수학자들은 꿀벌이 세계에서 가장 효율적인 건설자라는 것을 증명했다. 미국의 수학자 헤일은 그가 벌집 추측을 해결했다고 선언했다. 기원 4 세기 고대 그리스 수학자 베포는 벌집의 아름다운 모양이 자연계에서 가장 효율적이고 경제적인 건축 대표라고 제안했다. 그는 사람들이 보는 육각형 단면의 벌집이 꿀벌이 가장 적은 밀랍으로 만들어졌다고 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 "면적이 가장 크고 둘레가 가장 작은 평면 그래픽 찾기" 라는 수학적 문제가 발생합니다. 1943 에서 헝가리 수학자 도스는 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 이를 증명할 수는 없다. 그러나 헤일이 외곽이 곡선이라고 생각했을 때, 이 곡선이 바깥쪽으로 돌출되든 안쪽으로 움푹 들어가든, 많은 정육각형으로 구성된 도형의 둘레가 가장 작다는 것을 증명했다.

가장 뛰어난 건축가-꿀벌

벌의 벌집은 모양이 독특하고 구조가 교묘하여 오랫동안 과학자들의 큰 흥미를 불러일으켰다.

꿀벌은 자신을 위해 집을 짓는다. 그들은 세계에서 가장 뛰어난 건축가이다.

벌집 구조

벌집의 기본 구조는 모든 개구부가 아래쪽이나 쪽을 향하고 등을 맞대고 대칭으로 배열된 규칙적인 육각형 단칸방으로 구성된 건물이다. 각 심방의 크기는 일치하고 상하 거리는 같다. 벌집의 직경은 약 0.5 센티미터이며, 각 방은 밀접하게 연결되어 있고, 마치 세심하게 설계된 것처럼 질서 정연하다.

기후가 더우면 벌통 안의 온도가 높아지면 일벌은 벌통 입구에서 날개를 퍼덕이며 벌통 안의 공기가 순환되어 시원해집니다.

밀랍은 하얗고 부드럽기 때문이다. 따라서 벌집은 반투명과 유백색이다. 공기 건조 후 점차 노랗게 굳어지다.

일벌은 1 6kg 의 꿀을 소비해야1kg 밀랍을 분비할 수 있는 것으로 추산된다. 1 킬로그램의 꿀을 채취하려면 꿀벌이 32 만 킬로미터를 비행해야 완성된다. 지구를 8 바퀴 도는 것과 같습니다. 그러므로 밀랍은 꿀벌에게 소중하다.

과학자들은 규칙적인 육각형 건축 구조가 가장 높은 밀봉성을 가지고 있으며, 필요한 재료가 가장 간단하고 여유 공간이 가장 크다는 것을 발견했다. 그래서 수만 마리의 벌을 수용할 수 있습니다.

이러한 규칙의 육각형 벌집 구조는 놀라운 수학적 재능을 보여 주며, 많은 건축가들이 감탄하고 탄복하게 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. "만약 사람이 정교한 벌통을 감상하지 않는다면, 그는 틀림없이 바보일 것이다. \ "라고

고대 그리스 수학자 파푸스 (기원전 300 ~ 350 년) 는 벌집의 정교한 기묘한 구조에 대해 상세한 관찰과 연구를 진행했다. 그는' 수학집진' 이라는 책에서 이렇게 썼다. "벌통은 가장자리와 뿔이 같은 규칙적인 다각형 패턴으로 가득 차 있는데, 이 패턴은 매우 대칭적이고 규칙적이다. \ "라고

신이 주신 지혜로 꿀벌은 뿔이 가장 많은 정육각형을 선택했다. 원료의 양이 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 벌통을 측정했는데, 각 벌통의 구멍과 밑부분이 육각 기둥이라는 것을 발견했다.

전체 벌집의 하단을 세 개의 다이아몬드 부분으로 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 벌통은 내부 챔버 바닥에서 개구부까지의 고도가 65438+03 입니다.

역사적으로 꿀벌의 지혜는 유명한 천문학자 케플러 (문헌) 의 지적을 불러일으켰다. "공간 대칭으로 가득 찬 이 벌집의 각도는 마름모꼴 12 면체와 같은 각도여야 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 벌 \ "라고

벌집의 육각형은 가장 밀집된 구조로, 각 면의 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 안으로 깊숙이 들어가 벌집 모양으로 되어 있어 레이더파가 들어갈 수 밖에 없다.

연필 속의 흑연은 육각형 벌집 모양의 얇은 조각으로 배열된 탄소 원자로 구성되어 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 걸었는데, 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, 하나님의 형상과 풍격을 가지고 있으며, 우주 만물의 지혜의 원천, 즉 하느님, 창조주이자 유일한 참하느님이라는 것을 알 수 없다. (윌리엄 셰익스피어, 햄릿, 지혜명언)