蜂巢為什么是六邊形的
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蜂巢巢室的中心線總是水平的,而巢室的非角度行排(non-angled rows)也是水平地(非垂直地)排成一線。因此,每個(gè)巢室都有兩個(gè)垂直的“墻”,由兩個(gè)角墻構(gòu)成“地板”和“天花板”。而巢室的斜度是些微地向上,在9至14度之間,朝向開(kāi)端,這樣蜂蜜便不至流出。
那么為什么蜂巢是六邊形,而非其他形狀的?現(xiàn)在的說(shuō)法有兩個(gè)。第一,六邊形能以每范圍最小的周界去平鋪一平面,就是說(shuō)六邊形結(jié)構(gòu)可以在一定體積里,能用最少的材料去建造一個(gè)最寬敞的巢室。另一個(gè)原說(shuō)法是英國(guó)動(dòng)物學(xué)家湯普生提出的,他認(rèn)為六邊形形狀是基于個(gè)別的蜜蜂們將巢室擺放在一起的程序:有些類(lèi)似在肥皂泡間制造的邊界形狀。為支持此論點(diǎn),他指出個(gè)別建造的蜂王巢室,它們多是不規(guī)則和凹凸不平,不是以最有效率的方式制作
蜜蜂建筑蜂巢似乎是基于它們的本能,而生物學(xué)一般的理論均認(rèn)為自然界里這么有效能的形狀的現(xiàn)象是由于自然選擇。
蜂巢巢室的末端也是幾何效能的例子,雖然稍微不起眼。末端是一個(gè)所有鄰近表面兩面角度為120°的三面錐形,在一定容量最小化表面面積的角度(一個(gè)在錐形頂部邊緣形成的角度大約為109°28'16"( = 180°- arccos(1/3)).)
蜂巢巢室3D幾何圖
巢室的形狀就像是兩個(gè)相對(duì)的蜂巢層互相套疊對(duì)方,而末端的各個(gè)平面都是和對(duì)邊的巢室共享的。
相對(duì)層蜂巢的巢室合并在一起
當(dāng)然個(gè)別巢室并非如上圖顯示的幾何完美:在一個(gè)實(shí)際的蜂巢里,"完美"的六邊形是有少許百分比偏差的。在較大的雄蜂蜂巢和較小的工蜂蜂巢之間的過(guò)渡地區(qū),或當(dāng)蜜蜂遇到障礙時(shí),巢室型狀都可能會(huì)歪曲的。而在1965年,匈牙利數(shù)學(xué)家拉茲洛·費(fèi)耶·托斯發(fā)現(xiàn)蜜蜂所用的三面錐形(由三個(gè)菱形組成)不是理想最佳的三維幾何形狀。而由2個(gè)六角形和2個(gè)較小菱形組成的巢室末端將會(huì)多.035%(或接近1/2850)的效能。
相關(guān)信息
蜂巢藥用
蜂巢的管理
尋覓野生蜂巢的方法
蜂巢的醫(yī)療作用
利用蜂巢治病的一些小驗(yàn)方
蜂巢總述及其作用
那么為什么蜂巢是六邊形,而非其他形狀的?現(xiàn)在的說(shuō)法有兩個(gè)。第一,六邊形能以每范圍最小的周界去平鋪一平面,就是說(shuō)六邊形結(jié)構(gòu)可以在一定體積里,能用最少的材料去建造一個(gè)最寬敞的巢室。另一個(gè)原說(shuō)法是英國(guó)動(dòng)物學(xué)家湯普生提出的,他認(rèn)為六邊形形狀是基于個(gè)別的蜜蜂們將巢室擺放在一起的程序:有些類(lèi)似在肥皂泡間制造的邊界形狀。為支持此論點(diǎn),他指出個(gè)別建造的蜂王巢室,它們多是不規(guī)則和凹凸不平,不是以最有效率的方式制作
蜜蜂建筑蜂巢似乎是基于它們的本能,而生物學(xué)一般的理論均認(rèn)為自然界里這么有效能的形狀的現(xiàn)象是由于自然選擇。
蜂巢巢室的末端也是幾何效能的例子,雖然稍微不起眼。末端是一個(gè)所有鄰近表面兩面角度為120°的三面錐形,在一定容量最小化表面面積的角度(一個(gè)在錐形頂部邊緣形成的角度大約為109°28'16"( = 180°- arccos(1/3)).)
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巢室的形狀就像是兩個(gè)相對(duì)的蜂巢層互相套疊對(duì)方,而末端的各個(gè)平面都是和對(duì)邊的巢室共享的。
相對(duì)層蜂巢的巢室合并在一起
當(dāng)然個(gè)別巢室并非如上圖顯示的幾何完美:在一個(gè)實(shí)際的蜂巢里,"完美"的六邊形是有少許百分比偏差的。在較大的雄蜂蜂巢和較小的工蜂蜂巢之間的過(guò)渡地區(qū),或當(dāng)蜜蜂遇到障礙時(shí),巢室型狀都可能會(huì)歪曲的。而在1965年,匈牙利數(shù)學(xué)家拉茲洛·費(fèi)耶·托斯發(fā)現(xiàn)蜜蜂所用的三面錐形(由三個(gè)菱形組成)不是理想最佳的三維幾何形狀。而由2個(gè)六角形和2個(gè)較小菱形組成的巢室末端將會(huì)多.035%(或接近1/2850)的效能。
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