蜂巢为什么选用六边形?
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发布时间：2022-04-26 12:26
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热心网友
时间：2023-10-09 14:02
早在公元四世纪的古希腊，数学家佩波斯就提出：蜂窝的优美形状，是自然界最有效劳动的代表。他当时猜想：人们所见到的、截面呈六边形的蜂窝，是蜜蜂采用最少量的蜂蜡建成的，他的这一猜想被称为“蜂窝猜想”，但很多年来没有人能够证明这一点。
虽然蜂窝是一个三维体建筑，但每一个蜂窝都是六面柱体，而蜂蜡墙的总面积仅与蜂巢的截面有关。经过长期的观察和分析，人们发现蜜蜂蜂巢是一座十分精密的建筑工程，其大小刚好可以容纳一个蜜蜂幼虫。蜜蜂建巢时，青壮年工蜂负责分泌片状新鲜蜂蜡，每片只有针头大小。而另一些工蜂则负责将这些蜂腊仔细摆放到一定的位置，以形成竖直六面柱体。每一面蜂蜡隔墙厚度不到0.1毫米，误差只有0.002毫米。六面隔墙宽度完全相同，墙之间的角度正好是120度，形成一个完美的正六边形几何图形。
由此引出了一个数学问题，即寻找面积最大、周长最小的平面图形。1943年，匈牙利数学家陶斯巧妙地证明，在所有首尾相连的多边形中，正多边形的周长是最小的。但如果多边形的边是曲线时，会发生什么情况呢？陶斯认为，正六边形与其他任何形状的图形相比，它的周长最小，但他不能证明这一点。而直到最近，美国数学家黑尔宣称：在考虑了周边是曲线时，无论是曲线向外突，还是向内凹，都证明了由许多正六边形组成的图形周长为最小.......
无论其证明结果如何，我们可以得出的结论是：正六边形蜂窝结构是大自然物竞天择的自然选择，它代表了自然界最有效劳动的天然成果。
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时间：2023-10-09 14:03
正六角形的建筑结构，密合度最高、所需材料最简、可使用空间最大，其致密的结构，各方受力大小均等，且容易将受力分散，所能承受的冲击也比其他结构大。
没有人知道蜜蜂到底是怎么想的，但无疑是使用最少的材料制作尽可能宽敞的空间。由此可见，如果蜂巢呈圆形或八角形，会出现空隙，如果是三角形或四角形，则面积会减小，所以在这些形状中六角形是效率最好的。
这种六角形所排列而成的结构叫做蜂窝结构。因这种结构非常坚固，故被应用于飞机的羽翼以及人造卫星的机壁。蜂巢内外面的巢穴（叫做巢房）刚好一半相互错开，相互组合六角形的边交叉的点是内侧六角形的中心。这是为了提高强度，防止巢房底破裂。另外，从剖面图可知，两面的巢房方向都是朝上的
工蜂在巢房中哺育幼虫，贮藏蜂蜜和花粉，蜂巢形成9～14度左右的角度，以防止蜂蜜流出。蜜蜂的生态和蜂巢的结构真是让人吃惊，可以说是自然界的鬼斧神工。可见，先不说仍不为人熟知的蜜蜂世界，仅从蜂巢来看，就可知在自然创造性方面人类智慧是远不及它们的。蜜蜂作为具有优良社会性的昆虫，从比人类历史更悠久的过去一直生存至今、繁衍生息，并为我们带来了蜂蜜、蜂王浆、蜂胶、花粉以及蜂蜡等许许多多的恩惠。在新世纪初，在制作巢框的过程中，蜜蜂的创造性和不可思议之处让我们陷入深思。
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时间：2023-10-09 14:03
比如，圆内接正12边形面积大于正10边形，正10边形大于正8边形
正方形大于正三角形，正三角形面积最小，
但是边数越多越浪费材料，这样面积S有一个关于边数的函数
同时，用的材料跟边数也有个函数，通过计算当边数＝6时，用最少的材料作出最大空间（具体数学方程，查阅相关材料）
热心网友
时间：2023-10-09 14:04
