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《哲学杂志快报》:“开尔文问题”有新解

  “哲学杂志快报”:“开尔文问题”有了新的解决方案

  中国国家游泳中心外观的“泡泡”是众所周知的,但有些人可能不知道这些“泡影”背后有一个非常着名的“开尔文问题”。英国研究人员最近宣布了这个经典问题的新答案。泡沫在自然界随处可见长期以来引起了科学界的关注。英国着名科学家开尔文在19世纪后期提出了一个问题:如果空间被分成相同体积的较小的单元,那么如何获得最小的单元接触界面呢?这是着名的“开尔文问题”。开尔文自己给出了一个经典的答案,就是大量相同的四面体在一起,每一个四面体都是一个小小的“泡”,其十四面中有6个正方形和八个正六边形,类似蜂窝结构。在接下来的100年中,没有人能够进一步缩小开尔文界面。直到20世纪90年代,研究人员通过计算机模拟发现,正十二面体和另一个十四面体的组合使Kelvin结构的接触界面上的小单元接触界面减小了0.3%。 “水立方”外表面的“气泡”布局就运用上述原则。英国巴斯大学的Ruggie Gabriellee博士在“哲学杂志”(Philosophical Magazine Letters)杂志最近发表的一篇论文中说,他发现了一个新的“开尔文问题”的答案。他提出的结构由四个不同的“气泡”组成,小单元的界面也小于开尔文结构的界面。虽然它还不能超越“水立方”结构的接触界面,这是一个新的想法,有可能打破未来的纪录。巴斯大学的新闻稿说,加布里埃利的研究结果不仅代表了数学的进步,而且还有助于开发人造骨等材料的最佳结构。
 

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