孫曉艷

蜂巢造型奇特，結(jié)構(gòu)巧妙，很早就引起了科學(xué)家的濃厚興趣。達(dá)爾文曾說：“如果一個(gè)人在觀賞精密細(xì)致的蜂巢后，而不知加以贊揚(yáng)，那人一定是個(gè)糊涂蟲?！惫畔ＥD數(shù)學(xué)家帕普斯對蜂巢作了細(xì)微的觀察與研究，并在其著作《數(shù)學(xué)匯編》中寫道：“蜂巢到處是等邊、等角的正多邊形圖案，非常勻稱規(guī)則?！?/p>

蜂巢的巢房是由一個(gè)個(gè)正六角形的中空柱狀房室，背對背對稱排列組成。每一個(gè)巢房的建筑，都是以中間為基礎(chǔ)向兩側(cè)水平展開，從其房室底部至開口處有13°的仰角，是為了避免存蜜的流出。另一側(cè)的房室底部與這一面的底部相互接合，由三個(gè)全等的菱形組成。此外，巢房的每間房室的六面隔墻寬度完全相同，兩墻之間所夾成的角度正好是120°，形成一個(gè)完美的幾何圖形。

公元4世紀(jì)時(shí)，古希臘數(shù)學(xué)家佩波斯提出，蜂窩的優(yōu)美形狀，是自然界最有效勞動(dòng)的代表。他猜想，人們所見到的截面呈六面形的蜂窩，是蜜蜂采用最少量的蜂蠟建造成的。他的這一猜想被稱為“蜂窩猜想”，但這一猜想一直沒有人能證明。后來，美國密執(zhí)安大學(xué)數(shù)學(xué)家黑爾宣稱，他已破解這一猜想。數(shù)學(xué)家用實(shí)際行動(dòng)證明了蜜蜂是世界上工作效率最高的建筑者。

科學(xué)家們研究發(fā)現(xiàn)，蜂巢的六角形是最致密的結(jié)構(gòu)，各方受力大小均等，且容易將受力分散。同時(shí)正六角形的建筑結(jié)構(gòu)，密合度最高、所需材料最簡、可使用空間最大。因此，除了節(jié)省之外，還可提高蜜蜂的入住數(shù)，據(jù)說一個(gè)蜂巢能容納數(shù)量高達(dá)上萬只的蜜蜂居住。蜂窩是一座十分精密的建筑工程。蜜蜂建巢時(shí)，青壯年工蜂負(fù)責(zé)分泌片狀新鮮蜂蠟，每片只有針頭大小。而另一些工蜂則負(fù)責(zé)將這些蜂蠟仔細(xì)擺放到一定的位置，以形成豎直六面柱體。每一面蜂蠟隔墻厚度不到0.1毫米，誤差只有0.002毫米。六面隔墻寬度完全相同，墻之間的角度正好120度，形成一個(gè)完美的幾何圖形。

這種正六邊形的蜂巢結(jié)構(gòu)，展現(xiàn)出蜜蜂驚人的數(shù)學(xué)才華，令許多建筑師自嘆不如、佩服有加！

蜜蜂是宇宙間最令人敬佩的建筑專家，憑著上帝所賜的天賦本能，采用“經(jīng)濟(jì)原理”，用最少的材料（蜂蠟），建造最大的空間（蜂房）。

蜂巢的結(jié)構(gòu)給了人們啟示和靈感，在很多方面加以運(yùn)用。如美國B-2隱形轟炸機(jī)的機(jī)體元件，多采用三明治結(jié)構(gòu)，即在兩塊高強(qiáng)度薄板間，膠合低密度的蜂巢層，使機(jī)體強(qiáng)度增高的同時(shí)質(zhì)量減輕。發(fā)動(dòng)機(jī)的噴嘴深置于機(jī)翼之內(nèi)，也呈蜂巢狀，使雷達(dá)波只能進(jìn)、不能出。無論是大至“蜂巢戰(zhàn)艦”，還是小至“蜂巢式行動(dòng)電話”，其靈感無不來自蜂巢的結(jié)構(gòu)。

除了蜜蜂，我們還從大自然中的很多生物身上獲得了啟示和靈感，并運(yùn)用于生活、娛樂、軍事等方方面面，同學(xué)們只要留心觀察，一定可以發(fā)現(xiàn)更多的聯(lián)系。

（作者單位：江蘇省興化市戴澤初級中學(xué)）