大自然为什么会钟爱六边形?

大自然千变万化,如果你仔细观察,就会发现蜂巢、玄武岩、昆虫复眼、泡沫、雪花……里面都存在六边形。大自然为何如此钟爱六边形?

火山喷发出的岩浆冷却后收缩,产生了裂缝,裂缝趋于六边形,最后形成了紧密排列的六棱柱形岩石,这是岩浆内部作用力达成的最稳定的结果。

海龟的背甲是由骨骼的不同部分长成的,它们衔接时互相挤压,中间部位的背甲块形成了六边形的稳定结构。

冬天,气态水分子受低温影响而重新排列成固态,同样是以最稳定的结构互相连接,形成了六边形的雪花冰晶。

蜂巢从圆形变成六边形

蜂巢设计精细,甚至有人称它是工程学上的奇迹。它由许多大小一致的正六边形巢室组成。但蜜蜂巢穴一开始并不是六边形的。

蜜蜂由腹部分泌出蜂蜡,然后一点点垒出巢室,大量巢室互相接触排列形成了蜂巢。最开始的巢室其实都是圆形的,之后它渐渐被蜜蜂的体温软化,变成了六边形。真正的建筑高手其实是大自然,但圆形蜂巢为什么最终变成的是六边形而不是其他图形呢?

完全相同的多个多边形相互衔接平铺且不留缝隙的,只有正三角形、正方形或正六边形。而在面积相等的情况下,正六边形的周长最短。

昆虫需要大量的小眼紧密连接组成复眼,而六边形的结构能让这些小眼在接触时保持稳定,又在小眼周长最短的情况下获得最大的视觉面积。

六边形让泡沫更稳定

我们可以从泡沫中寻找答案。

当许多泡泡在平面上聚集成一片泡沫的时候,你就会发现中间的一些泡泡被挤压成了六边形。正六边形的内角为120度,研究发现,120度的连接角是最稳定的机械结构。当多个泡泡接触时,互相挤压、拉伸,最后形成了最稳定的形状,即内角为120度的六边形。

蜂巢也是一样,被软化的圆形巢室就像泡泡,互相接触时被彼此拉伸、挤压,最终达到稳定,形成了六边形的巢室。

作者 蜗梵百科