拥有双曲抛物面的薯片
2021-04-13马小磨
小读者·阅世界 2021年3期
关键词:数学
马小磨

你知道薯片里汇集了文学、数学、物理与自然知识吗?
你别忙着嗤之以鼻,先想想有些薯片是不是在罐子里,很难碎成一大块,更不会碎成对称的两瓣,而有些薯片一不小心就会碎掉。这其中最大的区别就是薯片里的数学原理。
学过数学的人都知道,双曲抛物面是几何图形,它的特征就是无法形成一条应力线,也就是说小裂缝不会一下子变成一个大裂缝。品客薯片的设计就是运用了这个原理。
双曲抛物面具有奇怪的力学特征,不仅能承受拉扯,还能承受推挤。为了让房屋更加能承载重量,抗击压力,建筑学家们常常会把屋顶设计成双曲抛物面,比如悉尼歌剧院、中国国家体育馆鸟巢、2012年伦敦奥运会的室内自行车馆等。
这种构造灵感,当然不是人类凭空想象出来的,而是从自然界受到的启发,比如常见的蜘蛛网、蛋壳,还有自然界的魔法拳击高手——皮皮虾。皮皮虾在瞬间可以爆发出超过自己体重2500倍的力量。
科学家做过研究,此时它的速度和力量可以让拳头周围的水沸腾。皮皮虾为何如此厉害?杜克大学的生物学教授希拉·帕特克经过研究发现,皮皮虾的拳头里也有一個双曲抛物面。
双曲抛物面是不是很厉害?所以说,品客薯片不仅懂数学、物理,还懂自然。而能让它如此出色的人,才最厉害,最让人敬佩。他叫吉恩·沃尔夫,是一位获得星云奖的科幻小说家,曾做过机械工程师。或许是因为喜欢天马行空的想象,他发明了品客薯片的制造机,之后也成了科幻小说家。……
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