Бджоли – теж математики!
Чи знаєте ви, що бджоли – математики?
Чарльз Дарвін особисто охарактеризував медові стільники, як диво інженерії, що дозволяє бджолам економити віск. До цих пір ми досліджували проблему двовимірною. Однак стільники – тривимірне тіло, представлене у вигляді шестикутної призми. Такі призми утворюють два шари з відкритими кінцями, при цьому закриті її кінці щільно з'єднані один з одним . При вертикальному розташуванні рамки, ці призми будуть побудовані з нахилом під кутом в 130 градусів до горизонталі – найменшим кутом, при якому не буде відбуватися витікання меду. Цікаво, як використовувати знання геометрії з метою мінімальної витрати воску?
Стільники, побудовані ними, відрізняються точністю розмірів, строгістю і правильністю форм. Вони обрали саму раціональну геометричну форму – шестигранник з тригранною пірамідою перекинутих ромбиком на її дні. При цій формі утворюється саме щільне примикання комірок один до одного і, отже, заощаджується місце забудови, забезпечується найвища міцність цих тендітних будівель. Про раціональності форм бджолиних комірок говорить і той факт, що давньогрецькі вчені в своїх дворічних пошукових розрахунках прийшли до висновку: в природі немає більш економного по витраті матеріалу і більш міцного місткого посудини, ніж бджолина комірка зі строго постійними розмірами. Тупі кути ромбиків завжди дорівнює 109°28´, а гострі – 70°31´.
Використання бджолиних стільників
Принцип побудови живих конструкцій і уніфікованість елементів використовується будівельниками при зведенні секційних будинків з однотипних елементів. Конструкція бджолиних стільників лягла в основу виготовлення «стільникових панелей» для будівництва житлових будинків. Надалі, з метою економії матеріалу, конструктори стали збирати панелі з одного елемента – трикутник із подовженими сторонами. При збірці виходить стільникова конструкція, але без подвійних стінок. Найбільш вмістимими при мінімальних витратах будівельного матеріалу шестигранна призма лягла в основу побудови «стільникових» елеваторів під Новосибірськом. Досить успішно використовують принцип бджолиних будівель і гідробудівники – при зведенні гребель, шлюзів та інших гідроспоруд.
Стільниковий зв’язок тому і називається «стільниковим» тому що його структура нагадує бджолині комірки. Основну роль в цій структурі є «базові сотові станції». Вони несуть основне навантаження й виконують всі необхідні для стільникового зв’язку функції. Стільниковий зв’язок один із видів мобільного радіозв’язку в основі якого лежить стільниковий зв’язок. Це найбільш сучасна технологія телефонного звязку на сьогодні. Ключова особливість полягає в тім, що загальна зона покриття ділиться на комірки (стільники), які визначаються зонами поктриття окремих базових станцій. Стільники частково перекриваються і разом утворюють зв’язок. На ідеальній (рівній без забудов) поверхні зона покриття одної базової станції представляє собою круг, тому складений з них зв'язок має вид стільника з шестикутними комірками.
Схема покриття стільникової мережі
Взагалі шестикутник одна з самих поширених в природі геометричних фігур, а у великому масштабі згідно з деякими космічними теоріями комірчину структуру має весь Всесвіт – галактики та їх скупчення в просторі, утворюють стінки стільників з великими порожніми просторами всередині.