“天人合一”在六邊形里
標簽： 中國國家地理卷首語
左圖：北京商業(yè)中心的布局
右圖：北京周邊城區(qū)構(gòu)成的六邊形
如果把北京地圖畫成六邊形的柵格，不難發(fā)現(xiàn)在城市的最中心，也就是天安門的周圍，圍繞著鼓樓、東四、東單（王府井）、天橋、西單、西四等6個繁華的商業(yè)中心。從略小比例尺的地圖來看，豐臺、大興、通州、順義、昌平、門頭溝6個區(qū)分別位列北京城區(qū)的6個方向，把它們用線段在地圖上連接起來，就會出現(xiàn)一個圍繞京城的六邊形，這些城區(qū)為市中心提供多方面的服務。這樣的現(xiàn)象在城市地理學中很常見，基于城鎮(zhèn)圍繞高一級的中心呈六邊形分布的模型，地理學家提出了中心地理論。
右圖：北京周邊城區(qū)構(gòu)成的六邊形
如果把北京地圖畫成六邊形的柵格，不難發(fā)現(xiàn)在城市的最中心，也就是天安門的周圍，圍繞著鼓樓、東四、東單（王府井）、天橋、西單、西四等6個繁華的商業(yè)中心。從略小比例尺的地圖來看，豐臺、大興、通州、順義、昌平、門頭溝6個區(qū)分別位列北京城區(qū)的6個方向，把它們用線段在地圖上連接起來，就會出現(xiàn)一個圍繞京城的六邊形，這些城區(qū)為市中心提供多方面的服務。這樣的現(xiàn)象在城市地理學中很常見，基于城鎮(zhèn)圍繞高一級的中心呈六邊形分布的模型，地理學家提出了中心地理論。
六邊形的材料雖可用來鋪地板，但要把它們結(jié)成一個球形，就需要其他的多邊形材料來幫忙。比如，傳統(tǒng)的足球多是由20塊六邊形和12塊五邊形的皮塊拼接而成。不僅如此，足球球門上掛的球網(wǎng)也多是由六邊形的繩結(jié)構(gòu)成，這樣的設計讓網(wǎng)面受力均勻而結(jié)實。攝影／David Madison
六邊形火山巖柱狀節(jié)理的形成過程
熔巖流冷卻收縮模型：
與幾乎所有流體的性質(zhì)一樣，巖漿在冷卻的時候也會發(fā)生收縮。這種收縮會在冷卻表面產(chǎn)生張應力，而這種張應力會積累聚集于某一點，導致巖石碎裂。當巖漿的冷卻面與周圍環(huán)境均勻接觸時，會產(chǎn)生與接觸面垂直的裂縫，并且由開裂點以120度夾角朝3個方向展開，形成一個個六邊形。通常情況下，熔巖的冷卻裂縫都是不規(guī)則的，在野外觀察中常見的是五邊形或者四邊形。但是在那些發(fā)育良好的情況下，這些六邊形構(gòu)造卻是非常驚人的。這是因為在相等邊長的條件下，六邊形所能圍成的區(qū)域面積最大，同時也能完全覆蓋整個表面而不留任何空隙。在這種情況下節(jié)理所需要耗費的能量最小，因此六邊形就成了巖石最理想的節(jié)理形態(tài)。
熔巖流冷卻收縮模型：
與幾乎所有流體的性質(zhì)一樣，巖漿在冷卻的時候也會發(fā)生收縮。這種收縮會在冷卻表面產(chǎn)生張應力，而這種張應力會積累聚集于某一點，導致巖石碎裂。當巖漿的冷卻面與周圍環(huán)境均勻接觸時，會產(chǎn)生與接觸面垂直的裂縫，并且由開裂點以120度夾角朝3個方向展開，形成一個個六邊形。通常情況下，熔巖的冷卻裂縫都是不規(guī)則的，在野外觀察中常見的是五邊形或者四邊形。但是在那些發(fā)育良好的情況下，這些六邊形構(gòu)造卻是非常驚人的。這是因為在相等邊長的條件下，六邊形所能圍成的區(qū)域面積最大，同時也能完全覆蓋整個表面而不留任何空隙。在這種情況下節(jié)理所需要耗費的能量最小，因此六邊形就成了巖石最理想的節(jié)理形態(tài)。
上：圓形市場區(qū)最有效的排列及中心地網(wǎng)絡(圖1)
下：圓形市場區(qū)的重疊和六邊形網(wǎng)絡的形成(圖2)
中心地理論假設在理想的地表上有一系列同等級的商業(yè)中心地。它們的服務半徑是相同的，這就形成了圖上所示的圓形市場區(qū)。連接所有的中心地就能得到一張環(huán)環(huán)相扣的六邊形網(wǎng)。但是，我們可以看到陰影部分未被圓形覆蓋，這就意味著這部分地區(qū)的人口不能獲得中心的服務(圖1)。為了保證所有人口都能獲得服務，那么各個圓形市場區(qū)就必須更加緊湊。從圖中可以看出，只要把原來的圓形改為相連的正六邊形，恰好可以平分原來得不到服務的空白區(qū)。這樣每個消費者就都能選擇距離自己最近的中心地來獲得服務。(圖2)
下：圓形市場區(qū)的重疊和六邊形網(wǎng)絡的形成(圖2)
中心地理論假設在理想的地表上有一系列同等級的商業(yè)中心地。它們的服務半徑是相同的，這就形成了圖上所示的圓形市場區(qū)。連接所有的中心地就能得到一張環(huán)環(huán)相扣的六邊形網(wǎng)。但是，我們可以看到陰影部分未被圓形覆蓋，這就意味著這部分地區(qū)的人口不能獲得中心的服務(圖1)。為了保證所有人口都能獲得服務，那么各個圓形市場區(qū)就必須更加緊湊。從圖中可以看出，只要把原來的圓形改為相連的正六邊形，恰好可以平分原來得不到服務的空白區(qū)。這樣每個消費者就都能選擇距離自己最近的中心地來獲得服務。(圖2)
在英國北愛爾蘭安特里姆郡的海岸邊，同樣有一片均勻的玄武巖石柱，那就是著名的“巨石堤”。相比于福建南碇島，這里石柱的截面直徑平均要長十幾厘米，4萬多根玄武巖巖柱仿佛構(gòu)成一道通向大海的階梯。攝影／Radios
“巨石堤”仿佛是由無數(shù)六邊形磚塊鋪成的平臺，攝影師拍攝時往兩塊石面上打了一道紅光，猶如揭開了熔巖上面冷凝結(jié)成的硬殼，讓我們感受到了當初巖漿溢流時的場景。攝影／C
把葉的下表皮細胞放在顯微鏡下觀察，會發(fā)現(xiàn)多邊形的細胞壁把葉面分割成了一個個形狀各異的小多邊形。攝影／David Spears
我喜歡法國作家盧梭，他的書往往第一句話或第一段就抓住你。比如《社會契約論》中第一句話：人——生而自由，卻無往不在枷鎖之中。
人們一直從政治層面去理解這句話，其實在其他方面它也頗有道理。
責任編輯 / 高新宇
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