Вы никогда не задумывались, почему пчелы всегда строят именно шестиугольные соты? Во всех континентах и странах, не сговариваясь, безо всяких измерительных инструментов. Идеальные по своей геометрии и идентичности гексагоны.
Пчелы делают так неосознанно. Инстинктивно. Они не решают, какой бы формы сделать ячейки их сот, потому что за них все давно продумала природа.
Почему же они всегда одинакового размера у одного вида пчел, но отличаются от сот пчел других видов? Пчелы используют в качестве модуля для строительства свое тело. И так как все рабочие пчелы одного вида примерного одинаковых размеров, то и ячейки получаются соответствующими. Особенности строения тела у пчел разных видов могут отличаться, а следовательно и их соты тоже.
Но почему именно шестиугольники? Давайте разберемся.
Есть всего 3 варианта, из каких фигур составить соты без лишних просветов: равносторонние треугольники, квадраты, шестиугольники.
Вы когда-нибудь видели треугольные или квадратные соты? Я тоже нет. А знаете, почему? Да просто потому что шестиугольник экономнее. На их строительство затрачивается меньше сырья и энергии, чем на другие фигуры. А так как, уж поверьте, сбор материала и создание из него пчелиных жилищ для них - труд не малый, шестиугольник - самый рациональный вариант. Экономия - здесь самая главная цель природы.
Никто не любит много работать. Тратишь силы. Устаешь. Приходишь домой после тяжелого рабочего дня. Ложишься в горячую пенную ванную...
Думаете, я отвлеклась? Нет, просто для дальнейшего повествования нам нужно было туда переместиться.
Если вы внимательно посмотрите на пену на поверхности воды, то заметите, что пузырьки в основном собираются в форму не совсем правильного (из-за разных размеров пузырей) шестиугольника. Это происходит опять же из соображения экономии материала, а именно мыльной пленки. Здесь уже играет роль не инстинкт живого существа, а физика. Физика тоже очень любит экономить.
Кстати про мыльные пузырьки. Почему они имеют форму шара?
И снова "привет" нашей подруге, физике. Когда мы надуваем мыльный пузырь, мы создаем давление внутри него. Этому давлению противостоит поверхностное натяжение пленки пузыря, оно старается сжать воздух внутри него. Давление газов распространяется равномерно во все стороны, следовательно, и ответная сила, сжимающая его, должна одинаково давить на него со всех сторон. Это условие может обеспечить только форма шара. Каждая частичка шарообразной пленки затрачивает минимально возможную энергию на противостояние давлению воздуха внутри, при этом, также, расходуется минимальное количество материала, т.к. у шара самая маленькая площадь поверхности. И снова экономия!
Предлагаю посмотреть на очень красивый металл: висмут.
Эти кристаллы никто не обрабатывал. Такая красота формируется самой природой.
Все начинается с кристаллической решетки. Подчиняясь физическим законам, атомы, а затем и молекулы из них, располагаются в строгом порядке относительно друг друга. Кристаллическая решетка висмута выглядит вот так:
Точки в узлах - это атомы. На картинке их всего пара десятков. Если мы увеличим их количество в миллиард раз, а потом еще во столько же, и еще раз... Они будут строится в точно таком же порядке, и превратятся в кристалл с причудливыми, но точными геометрическими формами.
Очень интересна кристаллическая решетка у поваренной соли. Атомы в ней располагаются в форме идеального параллелепипеда.
Она формирует вот такой кристалл с идеально ровными гранями и прямыми углами
Соляная пещера - рай для перфекционистов
Как бы парадоксально не звучало, но математика существовала задолго до математиков. Эта наука создана не только для того, чтобы подкреплять технические науки, она объясняет процессы, происходящие вокруг нас без нашего участия. Поэтому математика по праву называет себя "Царицей наук".
Понравилась статья? Оцените ее и обязательно напишите, что вы думаете по поводу данной темы в комментариях. Также не забудьте подписаться на канал, на нем вас вас ждет еще очень много интересных статей ;)