蜂房为什么是六角形?锦鲤池怎么修

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蜂房为什么是六角形

蜂是宇宙间最令人敬佩的建筑专家.它们凭著上帝所赐的天赋本能,采用「经济原理」——用最少材料(蜂蜡),建造最大的空间(蜂房)——来造蜜蜂的家. 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. 蜂窝--自然界最经济有效的建筑 达尔文赞叹蜜蜂的巢房是自然界最令人惊讶的神奇建筑.巢房是由一个个正六角形的中空柱撞房室,背对背对称排列组成.六角形房室之间相互平行,每一间房室的距离都相等. 每一个巢房的建筑,都是以中间为基础向两侧水平展开,从其房室底部至开口处有13°的仰角,是为了避免存蜜的流出.另一侧的房室底部与这一面的底部又相互接合,由三个全等的菱形组成.此外,巢房的每间房室的六面隔墙宽度完全相同,两墙之间所夹成的角度正好是120度,形成一个完美的几何图形.人们总是疑问,蜜蜂巢室为什麼不呈三角形、正方形或其他形状呢?隔墙为什麽呈平面,而不是呈曲面呢? 其实,早在西元前180年,古希腊数学家Zenodorus证明出: (1).周长固定的n边形,以正n边形的面积最大.而且n越大,面积越大. (2).周长固定时,圆面积大於所有正多边形. 古埃及人也早就知道,唯有正三角形、正方形、正六边形,能各自铺成一平面. 1712年瑞士数学家Samuel Konig 在博物学家Reaumur的请托下,证明出:给订正六角柱,底部由三个全等菱形组成,最省材料的做法是,菱形两邻角分别是109°26’ 和70°34’,如此在固定容积下,可有最小表面积.而蜜蜂巢室底部的菱形两邻角分别是109°28’ 和70°32’,和Samuel Konig的理论证明结果仅差2’而已. 最近(1999年9月)加拿大『环球邮报』科学记者德服林撰文报导说:「经过1600年努力, 数学家终於证明蜜蜂是世界上工作效率最高的建筑者.美国数学家 黑尔 宣称,他已解决“蜂窝猜想”.四世纪古希腊数学家贝波司提出,蜂窝的优美形状,是自然界最有效经济的建筑代表.他猜想,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造成的.他的这一猜想称为“蜂窝猜想”,但这一猜想直至1999年才由 黑尔 证明. 虽然蜂窝是一个立体建筑,但每一个蜂巢都是六面柱体,而蜂蜡墙的总面积仅与蜂巢的截面有关.由此引出一个数学问题,即「寻找面积最大、周长最小的平面图形」.西元1943年,匈牙利数学家陶斯巧妙地证明,在所有首尾相连的正多边形中,正多边形的周长是最小的.但如果多边形的边是曲线时,会发生什麽情况呢?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.而黑尔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最小. 最杰出的建筑师——蜜蜂 蜜蜂的蜂巢造型奇特,结构巧妙,可谓巧夺天工,很早就引起了科学家们的浓厚兴趣. 蜜蜂为自己造「房子」,它们是世上最杰出的建筑师. 蜂巢结构 蜂巢的基本结构,是由一个个正六角形单房、房口全朝下或朝向一边、背对背对称排列组合而成的建筑物.每一房室大小统一、上下左右距离相等;蜂房直径约0.5公分,房房紧密相连,整齐有序,彷佛经过精心设计. 当气候炎热、蜂巢内温度高升时,工蜂会在蜂巢入口的地方,鼓动翅膀搧风,使巢内的空气流通,因而变为凉爽. 由於蜂蜡色白、质地柔软;因此,建造成的蜂巢,是呈半透明乳白色;经风乾后,逐渐变黄变硬. 据估计,工蜂分泌1公斤的蜂蜡,需要消耗16公斤的花蜜;而采集1公斤的花蜜,蜜蜂们必须飞行32万公里才得以完成;相当於绕行地球8圈的距离.因此,蜂蜡对蜜蜂而言,是宝贝珍贵的. 科学家们研究发现,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.因此,可容纳数量高达上万只的蜜蜂居住. 这种正六角形的蜂巢结构,展现出惊人的数学才华,令许多建筑师们自叹不如、佩服有加! 蜜蜂是宇宙间最令人敬佩的建筑专家.它们凭著上帝所赐的天赋本能,采用「经济原理」——用最少材料(蜂蜡),建造最大的空间(蜂房)——来造蜜蜂的家. 当代著名生物学家达尔文(Darwin, 1809-1882)(文献)说:「如果一个人在观赏精密细致的蜂巢后,而不知加以赞扬,那人一定是个糊涂虫.」 古希腊数学家帕普斯(Pappus of Alexandria, 300~350BC)对蜂巢精巧奇妙的结构,作了细微的观察与研究.他在《数学汇编》(Mathematical Collection) 著作中写道:「蜂巢到处是等边、等角的正多边形图案,非常匀称规则.」 蜜蜂凭著上帝赋予它的智慧,选择了角数最多的正六边形.用等量的原料,使蜂巢具有最大的容积,因此能容纳更大数目的蜂蜜. 换言之,蜂巢不仅精巧神奇,而且十分符合现实需要,是一种最经济的空间架构. 蜜蜂建造的蜂巢,真是令人赞叹的天然建筑物.早在18世纪初,法国天文学家马拉尔地(Maraldi)(文献)亲自动手测量了许多蜂巢,发现每个蜂巢的孔洞和底部都是正六稜柱状. 如果将整个蜂巢底部分为三个菱形截面,则每个锐角和每个钝角的角度相等(锐角约为72°、钝角约为l09°). 更令人惊奇的是,蜜蜂为了防止存蜜外流,每一个蜂巢的建筑,都是从中间向两侧水平展开;每个蜂房从内室底部到开口处,都呈现13 o的仰角. 历史上,蜜蜂的智慧也引起了著名天文学家克普勒(Kepler) (文献)指出:「这种充满空间对称蜂巢的角,应该和菱形十二面体的角一样.每个正六稜柱状蜂巢的底,都是由三个全等的菱形拼成的,而且每个菱形的钝角都等於109o28’,锐角都等於70o32’.」 十八世纪初,法国科学家雷安姆氏(Rene de Reaumur, 1683-1757)(文献)猜测:「用这样的角度建造起来的蜂巢,一定是相同容积中最省材料的建构法.」 蜂巢的六角形是最致密的结构,各方受力大小均等,且容易将受力分散. 美国B-2隐形轰炸机的机体元件,多采用三明治结构,即在两块高强度薄板间,胶合密度甚低的蜂巢层,使机体强度增高、质量减轻. 发动机的喷嘴是深置於机翼之内,呈蜂巢状,使雷达波只能进、不能出. 铅笔中的石墨是由碳原子,排成六角形蜂巢状的薄片组成.如果重新组合这些碳原子,就可以变成钻石. 无论是大至「蜂巢战舰」(Hive frigate)或小至「蜂巢式行动电话」(Cellular mobile phone),其灵感无不来自於蜂巢之结构. 智慧的王所罗门的箴言:「智慧在街市上呼喊,在宽阔处发声.」(箴1:20) 所罗门的智慧是前无古人、后无来者的智慧,他的智慧是向 神祈求而得,是 神乐意赏赐的. 道成肉身的耶稣基督,他是比所罗门更有智慧的主.他曾在人类的历史中行走了三十三年半,他是「最杰出的智慧工蜂」其智慧的来源;因为,耶稣基督就是 神的智慧. 「敬畏耶和华,是智慧的开端;认识至圣者,便是聪明.」(箴9:10) 「智慧人积存知识;愚妄人的口速致败坏.」(箴10:14) 如果,世上最杰出的建筑师——蜜蜂的生命是 神创造的杰作;万物之灵、拥有上帝形像样式的人,岂不更应该认识这位宇宙万物智慧源头——上帝,他是创造主,是独一的真神.

锦鲤池怎么修

锦鲤池设置的场所必须考虑日照、风向、雨水、安全、落尘等数项因素,池的表面积最少要有5平方米到30平方米,鱼池深度,养大型锦鲤需要一点五至二公尺,小型鲤则仅需80公分,鱼池水量在20吨到50吨之间,鱼池的形状及构造,则可依个人喜爱修筑为中国式西洋式造型。 1.西边有太阳照射,鱼池也最好设在有树遮处,避免长时间西晒。 2.池水流动以贴着池壁流动的方向为良方向水流。 3.水池深度应为鱼身的两倍。 4.如果水池太浅,不但鱼无法动,且因水浅、水少,水池温变化太大,鱼体难以承受。沉淀槽 一般而言沉淀槽的作用系将水中大颗粒的脏东西先沉淀排除,以减轻过滤槽的负担。沉淀槽底部一定要高池底一公尺左右,如此,万一沉淀槽水流光了,鱼池中还有一公尺的水,不会立即危及鱼生命。沉淀槽内出水口要高于底部三十公分,且最好设置在能照射到紫外线及通风良好的地。□过滤 饲养锦鲤,水质要求非常高,因此有沉淀过滤等设施。但目前较先进的观点认为沉淀槽底部仍会积存有毒化学物及有毒气体,对鱼体有害,因此日本最新进的设计已不设沉淀槽,完全用生化学方法,把所有的杂质分解。 过滤有下列四种方式: 一、物理的过滤网、砂、碎石、牡蛎壳…… 二、化学的过滤麦饭石、活性炭、离子交换树脂。 三、生化学的过滤(生物过滤)砂、碎石、蜂巢管、毛刷。 四、植物过滤石菖、水草。 □过滤槽 过滤槽的池水量宜保持在20%~30%。过滤槽置的两个原则一是上向流式,水由下往上走,将脏东西沉在池底,二是多槽连接,水由一个槽一个槽过,效果较佳。 目前最流行的两种过滤槽一为FOK式,一为高林式。FOK式过滤槽是台湾目前流行型式。它的特点是滤材毛刷整齐排列在槽中,鱼池与过滤槽排同一水平面,马达在尾端抽水,水自然过滤,非常省。在此我要强调的一个观念是毛刷是生化学的过滤而非物学的过滤,我们是利用毛刷子上的细菌分解鱼与水中的杂质。 高林式过滤槽是日本最新式的一种过滤槽,它没有沉淀槽,也就没有排脏水的设备,过滤槽不需要清洗。高林氏过滤槽在日本已有十几年历史,使用效果非常好。高林氏过滤槽的产生,基本观念系认为过去的过滤槽内滤材之间有死角,易积存污物,产生有毒化学物质,于是改用一种像菜瓜布般结构但材质较硬孔较大的东西,水可以从中流过,水中的杂质就会被滤材中的细菌分解。它的排列是一层滤皮一层滤条。 □附属装置 鱼池中重要的东西有三项,一是水路,无论地下水,自来水,在进入鱼池或过槽之前,最好经一条水路,使水与空气接触,迅速改善水质。为何要改善水质呢?以地下水为例,地下水含氧量低,硬度高,如果未经过水路,直接进入过滤槽,过滤槽是一个细菌作用的场所,如果水中缺少氧气,所产生的是厌氧菌,为有毒气体,使水质变得更不好,如果经过水,水的含氧量提高,PH值上升,硬度降低,水质即可获得改善。因此,设有水路或曝气或瀑布是很重要的一件事。如果水路上,种一些植物,还可达到吸收化学磷质的作用。二是水,加入足量的新水、鱼的食欲较佳。三是马达,马达必须省电、安全而且效果佳。 鱼池的附属装置有: 一、杀菌灯:照紫外线,杀除过多的藻类; 二、自动给饵器:鱼没有喂,一次喂食太多,会造成消化不良,无法长大,因此有些人利用自动给饵器控制喂食; 三、空气压缩机; 四、氧气瓶; 五、气泡石; 六、鱼网浮箱; 七、塑料水槽