“天人合一”在六边形里


文章出自:中国国家地理 2009年第08期 作者: 单之蔷 

标签: 中国国家地理卷首语   

左图:北京商业中心的布局
右图:北京周边城区构成的六边形
如果把北京地图画成六边形的栅格,不难发现在城市的最中心,也就是天安门的周围,围绕着鼓楼、东四、东单(王府井)、天桥、西单、西四等6个繁华的商业中心。从略小比例尺的地图来看,丰台、大兴、通州、顺义、昌平、门头沟6个区分别位列北京城区的6个方向,把它们用线段在地图上连接起来,就会出现一个围绕京城的六边形,这些城区为市中心提供多方面的服务。这样的现象在城市地理学中很常见,基于城镇围绕高一级的中心呈六边形分布的模型,地理学家提出了中心地理论。
六边形的材料虽可用来铺地板,但要把它们结成一个球形,就需要其他的多边形材料来帮忙。比如,传统的足球多是由20块六边形和12块五边形的皮块拼接而成。不仅如此,足球球门上挂的球网也多是由六边形的绳结构成,这样的设计让网面受力均匀而结实。摄影/David Madison
六边形火山岩柱状节理的形成过程
熔岩流冷却收缩模型:
与几乎所有流体的性质一样,岩浆在冷却的时候也会发生收缩。这种收缩会在冷却表面产生张应力,而这种张应力会积累聚集于某一点,导致岩石碎裂。当岩浆的冷却面与周围环境均匀接触时,会产生与接触面垂直的裂缝,并且由开裂点以120度夹角朝3个方向展开,形成一个个六边形。通常情况下,熔岩的冷却裂缝都是不规则的,在野外观察中常见的是五边形或者四边形。但是在那些发育良好的情况下,这些六边形构造却是非常惊人的。这是因为在相等边长的条件下,六边形所能围成的区域面积最大,同时也能完全覆盖整个表面而不留任何空隙。在这种情况下节理所需要耗费的能量最小,因此六边形就成了岩石最理想的节理形态。
上:圆形市场区最有效的排列及中心地网络(图1)
下:圆形市场区的重叠和六边形网络的形成(图2)
中心地理论假设在理想的地表上有一系列同等级的商业中心地。它们的服务半径是相同的,这就形成了图上所示的圆形市场区。连接所有的中心地就能得到一张环环相扣的六边形网。但是,我们可以看到阴影部分未被圆形覆盖,这就意味着这部分地区的人口不能获得中心的服务(图1)。为了保证所有人口都能获得服务,那么各个圆形市场区就必须更加紧凑。从图中可以看出,只要把原来的圆形改为相连的正六边形,恰好可以平分原来得不到服务的空白区。这样每个消费者就都能选择距离自己最近的中心地来获得服务。(图2)
在英国北爱尔兰安特里姆郡的海岸边,同样有一片均匀的玄武岩石柱,那就是著名的“巨石堤”。相比于福建南碇岛,这里石柱的截面直径平均要长十几厘米,4万多根玄武岩岩柱仿佛构成一道通向大海的阶梯。摄影/Radios
“巨石堤”仿佛是由无数六边形砖块铺成的平台,摄影师拍摄时往两块石面上打了一道红光,犹如揭开了熔岩上面冷凝结成的硬壳,让我们感受到了当初岩浆溢流时的场景。摄影/C
把叶的下表皮细胞放在显微镜下观察,会发现多边形的细胞壁把叶面分割成了一个个形状各异的小多边形。摄影/David Spears

我喜欢法国作家卢梭,他的书往往第一句话或第一段就抓住你。比如《社会契约论》中第一句话:人——生而自由,却无往不在枷锁之中。

人们一直从政治层面去理解这句话,其实在其他方面它也颇有道理。

7月的一天,我们要去内蒙古的太仆寺旗,寻找一种地貌奇观——石柱群。这种石柱群很神奇,从上面看,每一根石柱的截面大体为六边形,整整齐齐地并在一起,好似蜂巢;从下面看,成千上万的石柱齐刷刷排列着,好像外星人所为。

需要买路上喝的饮料,我去了楼下的“丽丽超市”。虽然这里的饮料品种很少,而3公里外的“北辰购物中心”比这里丰富很多,但我实在不愿意为了几瓶饮料去那么远的地方。要出发时,我发现相机充电器的一根线坏了,立刻驾车到15公里外的“五棵松摄影器材城”去买。因为我觉得对于这样相对稀罕的东西,跑15公里的路程还是值得的。

责任编辑 / 高新宇 

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