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[学习]自然界中的六边形  

2015-10-18 22:53:27|  分类: 自然和科学 |  标签: |举报 |字号 订阅

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W. 克里斯塔勒的中心地理论,中心地的服务范围在理想情况下应该是正六边形。


市场原则:K=3;交通原则:K=4;行政原则:K=7。


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数眼看世界:自然界中的六边形



数学家研究发现,在所有的正多边形中,只有正六边形、正方形和正三角形三种正多边形能够镶嵌平面,使得镶嵌好的平面没有空隙。上面三种图形,当它们的面积相等时,正六边形有最小的周长。这意味着,在建造蜂巢中为了获得同样的空间,蜜蜂把窝建成正六边形所用的蜂蜡最少,所做的工作也最少。正六边形以最小量的材料占有最大面积。
六边形的形状不仅可以在蜂巢中找到,而且可以在雪花、分子、晶体、玄武岩结晶柱、海洋生物、龟壳上的图案、长颈鹿身上的花纹、星系在宇宙空间里的位置等其他形式中找到。


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自然界最普遍的原理——最小作用量原理。作为研究光线的反射和折射的结果,法国科学家费尔马曾得出这样的结论:“自然界总是通过最短的途径发生作用的。”1744年法国著名物理学家莫培督(Pierre de Maupertuis)在一篇著名论文中写道:“自然界总是通过最简单的方法产生作用。如果一个物体必须没有任何阻碍地从这一点到另一点——自然界就利用最短的途径和最快的速度来引导它。” 1744 年4月,法国科学院的一份报告把这个原理总结为最一般的规律:任何不受影响的动力学系统在发生变化时,其变化方式总是使有关的作用量为最小。这个原理称为最小作用量原理。


构建六边形构造所花费的原料和能量最小。

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