你拿披薩的方式很可能是錯(cuò)的-資料下載頁(yè)
2025-08-04 13:27本頁(yè)面
【正文】 品客“薯片”，照數(shù)學(xué)家的說(shuō)法，這是個(gè)雙曲拋物面（hyperbolic paraboloid，舌頭打結(jié)了沒(méi)？）。自然界運(yùn)用這一形狀的招數(shù)堪稱腦洞大開(kāi)。瀨尿蝦有一項(xiàng)臭名昭著的本領(lǐng)——?jiǎng)游锝缋镒羁斓娜瓝羰郑囊蝗虺鋈サ牧Φ雷阋园阎c(diǎn)上的水蒸發(fā)掉，創(chuàng)造出沖擊波和閃光。要想使出這死亡一擊，瀨尿蝦使用了雙曲拋物面形狀的“彈簧”。平時(shí)它把彈簧壓縮起來(lái)儲(chǔ)存巨大的能量，然后一招之內(nèi)釋放出來(lái)。西班牙墨西哥建筑師菲利克斯坎德拉（F233。lix Candela）很懂薯片形狀的力量?？驳吕峭辛_亞的學(xué)生，他的建筑將雙曲拋物面帶到了新的高度（字面意思）。當(dāng)你聽(tīng)到“混凝土”這個(gè)詞的時(shí)候，恐怕只會(huì)想到無(wú)聊透頂?shù)姆綁K建筑，但坎德拉卻利用雙曲拋物面蓋起了巨大的建筑，使用的混凝土薄到不可思議。身為這一材料的真正大師，他既是極富創(chuàng)新的建筑者，也是結(jié)構(gòu)藝術(shù)家。圖片來(lái)源：Ciudad de las Artes y las Ciencias / Flickr所以為什么薯片形狀強(qiáng)度如此之高？這和它平衡張力與壓力的方式有關(guān)。一切建筑都要支撐重量，最終將這些重量傳遞到地面上。這一傳遞可以靠?jī)煞N不同方式完成：其一是壓縮，拱頂就是純靠壓力而實(shí)現(xiàn)的例子；另一個(gè)就是拉伸，把一根鎖鏈拎起來(lái)，它的每一環(huán)就都處于拉伸狀態(tài)、受到張力。雙曲拋物面結(jié)合了兩種方式的優(yōu)點(diǎn)。凹下去的U型部分處于拉伸狀態(tài)，而凸起來(lái)的拱頂部分則是壓縮，高斯絕妙定理則保證了任何一個(gè)地方的受力都會(huì)傳遞到四周——因?yàn)檫@是一個(gè)高斯曲率非零的曲面。只要你試圖改變它的形狀，就必須得連帶壓縮或者拉伸一整片區(qū)域才能讓結(jié)果遵從高斯的律令；像紙張那樣只彎曲一條線而不影響其他部分是不可能的。通過(guò)這樣的雙重彎曲，這一形狀實(shí)現(xiàn)了張力和壓力之間的精妙平衡，讓它以很小的厚度就能實(shí)現(xiàn)驚人的強(qiáng)度。通過(guò)彎曲來(lái)產(chǎn)生強(qiáng)度，這個(gè)想法塑造了我們所見(jiàn)的當(dāng)代世界，而它的根源卻來(lái)自萬(wàn)古不變的幾何學(xué)。所以下一次你抓起一塊披薩的時(shí)候，記得朝周圍看看，欣賞一下這個(gè)簡(jiǎn)單的披薩小把戲背后的龐大遺產(chǎn)吧。
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