جنرال لواء

لماذا هو السداسي في كل مكان؟ كل شيء عن هذا الشكل الشائع على ما يبدو


بكلمات سهلة ، الشكل السداسي هو شكل بسيط من ستة جوانب. لكن هذا الشكل الذي يبدو بسيطًا ليس أقل من عجب. قد تتفاجأ بمعرفة أن الشكل السداسي موجود طوال حياتك والطبيعة في أكثر من مكان.

ذات صلة: أنماط الجدران السداسية تخلق عزلًا صوتيًا سريعًا

لنأخذ خلية النحل كمثال حيث تكون كل خلية سداسية. خذ الأشياء أكثر مجهرية ، وأهم قطعة من المادة العضوية ، الكربون ، لها بنية جزيئية مثل شكل سداسي مع ذرات الكربون في كل زاوية.

"القوة التي تجعل الشتاء ينمو ريشهالسداسيات من الثلج ، ويقود النحلة إلى التطابق في المنزل. قرص العسل المحسوب هو العداد والورد مجتمعين. تملأ حلاوة جليدية ذهني ، إحساسًا بأنه تحت الشيء والجناح يكذب ، مشدودًا لكنه حي ، ملفوف ، الربيع ". - جاكوب برونوفسكي

دعونا نرى لماذا يحتوي السداسي على الكثير من القصص والألغاز والأوسمة المرتبطة به.

سداسي زحل

دعونا نبدأ بشيء من خارج هذا العالم ، حرفيا! إذا كان على المرء أن يرى القطب الشمالي لزحل من الفضاء ، فيمكنه رؤية تشكل سحابة فوق الكوكب.

ومع ذلك ، فهذه ليست أي سحابة عادية ، ويمكنك معرفة السبب عند الانتباه إلى شكل السحابة. نعم ، إنه مسدس.

لماذا تشبه السحابة شكل الشكل السداسي؟ حتى العلماء اليوم لا يستطيعون الإجابة على هذا السؤال ، على الرغم من وجود بعض النظريات حوله ، لم يتم التحقق من أي منها.

هل تريد معرفة جزء آخر من المعلومات الشيقة؟ يقيس كل جانب من جوانب مسدس زحل أكثر من قطر الأرض!

غزل الماء بسرعة عالية

هذا هو امتداد لسداسي زحل. عندما تقوم بتدوير الماء في وعاء بسرعة عالية جدًا ، فإن الفتحة الداخلية تأخذ شكل سداسي. قد يكون هذا هو المفتاح لإلغاء تأمين سبب اتخاذ سحب زحل القطبية شكل مسدس.

في إحدى التجارب ، ابتكر الباحثون في جامعة الدنمارك التقنية في لينجبي عدة أشكال عن طريق تدوير الماء بسرعات مختلفة. سكبوا الماء في الدلو وأدخلوه يدور.

بدأت الأشكال في الظهور بمعدل سبع دورات في الثانية. في السرعات المنخفضة ، كان الشكل الأول الذي ظهر هو المثلث. ثم مع زيادة السرعة ، تغيرت الأشكال أيضًا.

مع زيادة السرعات ، تحول المثلث إلى مربع ثم إلى شكل خماسي. ولكن في أعلى السرعات الممكنة ، كان الشكل الناتج هو شكل سداسي.

حتى الباحثين لم يتمكنوا من إعطاء تفسير واضح عن سبب تشكل السداسي عندما يدور الماء بسرعات عالية!

المهندسين الصغار - النحل!

هذا هو واحد من أكثر الأشياء وضوحًا وأسهلها في الطبيعة. عندما ترى الدواخل من خلية نحل ، فإن عدد الأشكال السداسية المعبأة يعد أعجوبة حقًا.

لعدة قرون ، ارتبك العلماء حول سبب اختيار النحل للشكل السداسي بدلاً من الأشكال مثل المربع أو الدائرة. الجواب يأتي في شكل كفاءة التعبئة والتغليف.

لقد وجد أنه إذا تم تجميع سلسلة من الدوائر فوق بعضها البعض ، فهناك فراغات فارغة بينها. الطريقة الوحيدة التي يمكن بها تجنب هذه المساحات الفارغة هي تغيير الشكل إلى شكل سداسي.

عيون اليعسوب

إذا نظرت عن كثب إلى اليعسوب ، فإن عيونها عبارة عن مجموعة من العيون الصغيرة المعروفة غالبًا باسم العيون المركبة ، تعمل كل واحدة منها كمستقبل بصري فردي. تشكل كل عين شكل سداسي.

لتشكيل المجموعة الكاملة ، تم تجميع أكثر من 30000 عين سداسية معًا. والنتيجة هي رؤية يسميها العلماء فائقة الألوان. إنها أكثر أنواع الرؤية تقدمًا في العالم وهي أفضل من أي شيء رأيناه حتى الآن في مملكة الحيوان.

لوضعها في المقارنة ، تشتمل الرؤية البشرية على رؤية ثلاثية الألوان. هذا لأن لدينا ثلاثة أنواع من البروتينات الحساسة للضوء في أعيننا. تسمى هذه البروتينات opsins.

في حالة اليعسوب ، لديه 30 نوعًا مختلفًا من الأوبسين في عينيه. لذلك ، فإن قدرات تمايز الألوان لدى اليعسوب هي أفضل بكثير من قدراتنا بكل طريقة ممكنة.

مرة أخرى ، فإن احتمال وجود أكثر من 30000 عين مركبة ليعسوب يرجع إلى كفاءة التعبئة العالية للشكل السداسي.

الجسر العملاق

قد تتساءل عن هذا المكان السياحي في أيرلندا الذي يحمل اسمًا غريبًا. الإجابة تكمن في الأسطورة التي تحيط بهذا المكان.

وفقًا لأسطورة شائعة ، قام عملاق يسمى Fionn Mac Cumhaill ببناء هذه الأعمدة. قام ببنائه كطريق لمحاربة عملاق اسكتلندي يسمى بيناندونر.

ربط هذا الجسر كلا الموقعين ويكون منطقة القتال بينهما. هناك نسختان من هذه القصة. في الأولى ، هزم Fionn العملاق الاسكتلندي ، وفي الآخر ، طار من العملاق الاسكتلندي ، ودمر المسار الذي سلكه.

لكن العلم لديه قصة مختلفة ليرويها. ينتج التكوين الصخري عن التبريد السريع للحمم البركانية ، وتحديداً Columnar Basalt. عندما تبرد الحمم المنصهرة ، فإنها تتقلص. يؤدي هذا الانكماش إلى تكوين صدع ، ويكون الهيكل السداسي ناتجًا عن تكوين الشق تحت أقصى إطلاق للطاقة.

تم تفسير ذلك بعد أن وجدت الدراسة التي قادها الفيزيائي ستيفن موريس وكليته لوكاس غوهرينغ من جامعة تورنتو نجاحًا.

أوضح غوهرينغ في ذلك الوقت: "تتشكل الأعمدة كواجهة حادة من التبريد تتحرك في التدفق المنخفض بمساعدة غليان المياه الجوفية". "مع تقدم الجبهة ، فإنها تترك وراءها شبكة صدع تتطور إلى ترتيب سداسي تقريبًا. هذه الشبكة تقطع الأعمدة ".

طوف فقاعة

الطوافة الفقاعية ليست سوى مجموعة من الفقاعات المكدسة بالقرب من بعضها البعض. يُرى بانتظام على سطح الماء مع تغطية شكل صابون صغير. ولكن هل سبق لك أن أعطيتها نظرة ثانية؟

إذا قمت بذلك ، ستلاحظ أن كل فقاعة لها شكل سداسي ، بشرط وجود بعض المخالفات. يعود سبب هذه الظاهرة مرة أخرى إلى بنية التعبئة الفعالة.

عند استيعاب هذه الفقاعات العديدة ، سيحاول التوتر السطحي لكل فقاعة التعايش مع الفقاعة الملتصقة عن طريق إنفاق أقل قدر من الطاقة. هذا يؤدي إلى سد الفجوات ، والنتيجة هي مجموعة من الهياكل السداسية.

إنه لأمر مدهش حقًا كيف توجد الأشكال السداسية في الطبيعة أمام أعيننا ، وحتى في ذلك الوقت ، غالبًا ما نفتقدها!

رقاقات الثلج المهيبة

مثال آخر لإيجاد أشكال سداسية في الطبيعة هو ندفة الثلج المتواضعة. إنها ساحرة وغامضة تمامًا حول كيفية حصولها على الشكل السداسي.

لتعريف ندفة الثلج في أبسط أشكالها ، فهي عبارة عن قطرات صغيرة من الماء يتم تجميدها في الجو. تأتي رقاقات الثلج بأشكال وأحجام مختلفة ، ولكن الشكل السائد هو الشكل السداسي.

سبب الشكل هو اتجاه جزيئات الماء نفسها. يتكون الماء من هيدروجين وجزيء أكسجين.

تغير جزيئات الماء اتجاهها مع درجة الحرارة. هذا هو سبب وجودهم في ثلاثة أشكال مثل الماء والجليد والبخار. هذا هو الحال بالنسبة لجميع المواد الموجودة على الأرض تقريبًا.

عندما يخضع الماء لتغير طوري إلى جليد ، يتحد جزيئان من الماء معًا لتشكيل شكل سداسي. نظرًا لوجود كمية هائلة من الذرات ، فإن السلاسل المستمرة للجزيئات تشكل مسدسًا كبيرًا.

مثال ندفة الثلج يحمل رسالة السداسي في الطبيعة ذات شقين. الشكل العام للثلج هو شكل مسدس ، والبنية الداخلية لجزيئات الماء تشبه نفسها.

تماثل الهيكل يرجع أيضًا إلى البنية السداسية للجزيئات داخل نفسها. يتم تنفيذ هيكل التصميم بالكامل على هيكل ندفة الثلج بالكامل.

مسدس على قذيفة سلحفاة!

تمتلك الطبيعة العديد من الأنواع الجميلة التي تعكس التصاميم الرائعة ، ومن هذه الأنواع السلاحف. قذائفهم هي التي تحميهم ، ويمكننا أن نجد عليها أيضًا أشكال سداسية.

هذه الحيوانات بطيئة الحركة محمية بقشرة صلبة مصنوعة من أقوى المركبات الموجودة في الطبيعة. لكن هل سبق لك أن لاحظت النمط على القشرة؟

إذا نظرت عن كثب ، يمكنك أن ترى أن الغلاف بأكمله يتكون من وحدات فرعية فردية. تكشف نظرة فاحصة أيضًا أن هذه الخلايا لها شكل يشبه السداسي.

يتم إعطاء الوحدات الفرعية شكلًا سداسيًا لأنها واحدة من أكثر الأشكال الهندسية كفاءة والتي يمكنها تغطية الأسطح المنحنية بأقل قدر من الفاقد المادي. بعد تشكيل الطبقات السداسية الداخلية ، يكتمل الغلاف بأشكال حشو تشكل مضلعات مختلفة الحجم.

كل شيء يبدأ بالكربون

قد تفشل في ملاحظة السداسي في نفسك ، لكن عليك أن تتذكر أن هناك عدة مليارات منها في أجسامنا أكثر مما تتخيله. كل ذلك يعود إلى العنصر الموجود في جميع أنحاء الجسم - الكربون.

هذا العنصر موجود حتى في حمضنا النووي ويشكل جسم الإنسان من الرأس إلى أخمص القدمين.

"الكيمياء تذيب الإلهة في الإنبيق ، الزهرة ، الملكة البيضاء ، المصفوفة العالمية ، وصولاً إلى السداسيات الجزيئية وسلاسل الكربون." - كاثلين جيسي رين

إذا كنت ستدرس التركيب الذري للمواد العضوية مثل جلد الإنسان أو اللحم ، فستجد سلسلة من سلاسل السداسي الكربوني التي تم تجميعها بشكل جيد معًا.

الشكل السداسي للصواميل والبراغي

عندما تفكر في الأشكال السداسية من حولنا ، فإن أكثر الأشياء ارتباطًا والتي تستخدم شكلًا سداسيًا هي المكسرات ورؤوس البراغي. السداسي هو الشكل الأكثر استخدامًا للصواميل والبراغي بسبب ميزاته الفريدة.

باستخدام السداسيات ، تجد حواف الأداة أنه من الأسهل بكثير إمساك البرغي. هذا يعني أنه يمكن نقل المزيد من عزم الدوران إلى البرغي. هذا هو السبب في أن هذا التصميم لا يزال يحتل مكانة البطل بلا منازع على الرغم من أن التصميم يعود إلى القرن الثامن عشر.

السبب في قدرة السداسي على الإمساك بالأدوات هو درجة الاستدارة التي يتمتع بها. لنكون أكثر دقة ، فإن الشكل السداسي هو الشكل الوحيد الذي يقع بين المضلع والدائرة.

إذا أضفت المزيد من الجوانب إلى الشكل السداسي ، فسوف يشبه الدائرة إلى حد كبير. إذا أزلت جوانب من الشكل السداسي ، فسيصبح غير قابل للاستخدام.

كرة القدم ليست مجرد كرة عادية. من الناحية الفنية ، لن تجد شكلًا دائريًا على كرة القدم.

كرة القدم الحديثة هي مزيج من السداسيات والخماسيات. وهي مصنوعة من بقع من 20 سداسيًا و 12 خماسيًا.

لكن هذا يطرح السؤال عن سبب عدم استخدام الأشكال الأخرى؟ السبب بسيط جدًا لأن السداسي هو الشكل الوحيد الذي يشبه الدائرة التي تسمح أيضًا بالتعبئة بشكل وثيق دون ترك أي مساحة نفايات.

تُستخدم الخماسيات لملء الفراغات التي ستربط الأشياء في النهاية لإعطاء بنية كروية شبه مثالية.

أقلامك اليومية

حتى الأشياء الأكثر شيوعًا التي نستخدمها لها علاقة سداسية. أقلام الرصاص التي نستخدمها سداسية الشكل.

هناك العديد من النظريات حول سبب إعطاء الشكل السداسي لغالبية أقلام الرصاص الموجودة اليوم. يعتقد الكثيرون أنه يتم ذلك لمنع أقلام الرصاص من التدحرج من الحواف.

يعتقد البعض الآخر أن الشكل يعطي أقصى قدر من الراحة. حتى أن هناك نظريات مفادها أن أقلام الرصاص مصنوعة في أسطوانات سداسية لتتمكن من تعبئة أفضل عندما يتم تعبئتها في صناديق.

مع الشكل السداسي ، يمكن للمصنعين أن يحزموا أقلام رصاص لكل حجم أكثر من أي شكل آخر ، ويصبح من السهل تخزينها!

القوة المذهلة للسداسي!

إنه لأمر مدهش حقًا كيف تشكل الأشكال السداسية جزءًا من حياتنا اليومية ، لكننا نفشل في إدراك قوتها في معظم الأوقات. يحتوي المضلع السداسي الأضلاع على أكثر مما كنا نعتقد ، ولا تزال بعض جوانب هذا الشكل غامضة.

ومع ذلك ، فإن إيلاء المزيد من الاهتمام للتفاصيل الموجودة من حولنا قد يساعدنا في الكشف عن مزيد من المعلومات حول هذا الشكل المثير للاهتمام.


شاهد الفيديو: CROCHET: Solid hexagon and joining tutorial. Bella Coco (كانون الثاني 2022).