2020年高中语文 暑假科技文阅读之探索宇宙 外星蜜蜂的建筑设计素材 3页

此资料由网络收集而来，如有侵权请告知上传者立即删除。资料共分享，我们负责传递知识。外星蜜蜂的建筑设计蜂巢：本能还是设计？　　自然界中一些动物建造的巢穴经常令人类的建筑师们赞叹，比如蜜蜂的蜂巢、河狸的水坝、白蚁的蚁穴等等。建筑师们甚至会仔细研究这些动物建筑中的物理学原理，并把原理应用到自己的建筑设计当中。　　但是，这些动物在建设自己的巢穴时，是有意识地进行了设计，还是仅仅凭本能造出了那些结构？　　对于这个问题，人类科学家一般给出的答案是，这些动物由于脑量太小，根本无法在头脑中事先构想出一幅宏伟的蓝图，然后再把蓝图分毫不差地变成现实。它们能够修建令人惊叹的建筑，完全凭借本能。而且，根据一门叫做自组织理论的科学观点，这些动物只要掌握几个简单的行为步骤，把它们组合在一起操作，就能够修建非常严整的巢穴了。虽然建筑看上去很神奇，其实建筑原理都不过是蜜蜂、白蚁们的本能而已，它们在本能的驱动下完成了那些自然建筑奇迹。　　而人类的建筑则与自然建筑完全不同。人类建筑师首先在头脑中反复构思，对建筑的外形和大体的内部结构进行设计，并且在纸上或者电脑上进行反复计算，看看自己的构思是否符合力学原理。然后，建筑师绘制出更为详细的图纸，将每个细节都设计好，并指导建筑工人们按照图纸完成建设。同蜜蜂六角形的蜂巢相比，人类的建筑五花八门，故宫、巴黎圣母院、悉尼歌剧院、埃菲尔铁塔的风格各不相同，各自体现了建筑师独到的设计理念。　　假如外星球也有智慧生命，它们也有建筑师，它们恐怕也得有人类头脑中的设计理念，才能修建出宏伟的建筑吧？　　当外星人来地球考察 此资料由网络收集而来，如有侵权请告知上传者立即删除。资料共分享，我们负责传递知识。　　现在，让我们想像有外星人来到了地球，它们的使命是了解地球上的建筑。它们将如何评价自然建筑和人类建筑呢？　　它们会看到，世界各地的人类建筑各不相同。但是，它们会从这些建筑中发现共性的东西：基本上，地球上的现代建筑都使用了钢筋水泥，都打了地基并从地面向上建设。虽然外形各有千秋，但现代建筑中包含了数量不等的房间和楼层，楼层之间用楼道或者电梯相连。它们还会看到，世界各地的蜘蛛网也各不相同。仔细研究蜘蛛网后它们发现，全球会织网的蜘蛛有两万多种，每种蜘蛛至少能分泌三种丝，分别适用于三种不同的目的：很粗的拖丝、纤细的网丝和拉得很紧的保护丝。而且，蜘蛛网的建筑材料即蜘蛛丝的抗拉强度很高，同等直径下，是钢筋的两倍，而且蜘蛛丝可以拉伸到原长的10倍而不断裂，弹性比最优质的人造纤维还强，　　看到这里，外星人能否区分出，哪些是智慧生命人类的建筑，哪些是靠本能修建的自然建筑吗？很遗憾，在外星人眼中，人类的那些建筑也不过是几种行为步骤的组合，比如材料用钢筋和水泥，修建时分楼层和房间，没有什么太高深的。人类的诸多设计理念，外星人可能都会视而不见，认为那不过是些细枝末节。它们会把人类的建筑和蜘蛛网、蜂巢等同起来。　　旁观者清!站在外星人的角度看待地球上的建筑，人类建筑师也许该谦虚一些，那种把自然建筑和人类建筑严格区分开，认为前者是本能而后者是设计的观念，未必正确。要么我们就要承认，脑量小的蜜蜂同样有设计能力，要么我们就要把自己的那些建筑看成是我们大脑本能的产物。　　有了这个对建筑更为“谦虚”的观念，我们到了讨论外星人建筑的时候了。　　外星蜜蜂盖房子 此资料由网络收集而来，如有侵权请告知上传者立即删除。资料共分享，我们负责传递知识。　　在地球上，蜜蜂是一种颇具智慧的昆虫，它们寻找花蜜时跳的舞蹈能够传递复杂的信息，它们的蜂巢更是令人叹为观止。比如，每一个小蜂房的形状是六棱柱形，一端开口，另一端由3个相同的菱形拼合出蜂房的底部。18世纪初，法国的一位学者曾经仔细地研究了蜂房的几何结构，测量出三个菱形截面的角度都相等，每个菱形的钝角为109度28分，锐角为70度32分。当时的数学家用高等数学的方法作了大量计算，最后得出结论，建造相同容积的最省材料的蜂房，每个菱形的钝角应该是109度26分，锐角应该是70度34分。这个理论计算结果与实际的蜂房数据仅仅相差2分。　　一个圆形的圆周角是360度，每1度又分成60分，因此2分的角度差是非常微小的。人们惊叹蜜蜂没有高等数学的知识，也没有测量角度的精密仪器，却能建造出几乎是最节省蜂蜡材料的蜂房，真是聪明。至于那2分的“误差”，连人类建造房屋都无法避免，何况蜜蜂呢？