“彎彎”的建筑

阮征

長方體，正方體，一層樓，兩層樓……看著這些方方正正的建筑，你有沒有想過要像捏橡皮泥那樣，將它們捏成各種形狀呢？那就快來一起看看逐漸變“彎”的建筑吧！

啦啦啦，啦啦啦，我是播報(bào)的小行家，一邊走一邊報(bào)。今天的熱點(diǎn)真正好，快來組隊(duì)看報(bào)道。

●建筑也很“硬漢”

金字塔是直線建筑的代表之一。我們都知道，三角形具有穩(wěn)定性，所以由直線構(gòu)成的三角形金字塔，不僅看上去莊嚴(yán)宏大，其抗風(fēng)性能也是一流的。但你知道嗎？胡夫金字塔不僅外表是標(biāo)準(zhǔn)的三角形，連塔內(nèi)神秘墓室的長、寬、高之比也恰好為3：4：5，這正是勾股定理的比值！可以說，胡夫金字塔從內(nèi)到外都和穩(wěn)定的三角形有關(guān)，充滿了“硬漢”屬性。

為什么直線建筑會(huì)讓人這么想“捏”它們呢？

人的身體長時(shí)間繃直都會(huì)感覺非常累，而那些一刻也不能松懈的直線建筑想必更加“辛苦”。所以設(shè)計(jì)師用他們的大手，將建筑“捏”得越來越彎，讓建筑可以彎著腰，多休息一會(huì)兒。

●建筑也會(huì)“打太極”

曲線是指動(dòng)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，方向連續(xù)變化所成的線。比如，羽毛球、籃球等球類連續(xù)運(yùn)動(dòng)的軌跡就是一條曲線。

曲線的方向是在不斷改變的。這樣一來，曲線建筑在受力時(shí)，一部分力就會(huì)像滑滑梯那樣，沿著曲線結(jié)構(gòu)分散開。因此，曲線建筑在遇到強(qiáng)風(fēng)天氣時(shí)，靠著這套“太極拳”，可以將一部分風(fēng)力向外轉(zhuǎn)移到相鄰的部位，讓曲線建筑各部分都能團(tuán)結(jié)起來“共渡難關(guān)”，大大增強(qiáng)了建筑的抗風(fēng)能力。

據(jù)科學(xué)家計(jì)算，曲線型的圣路易斯大拱門即使遇到時(shí)速80千米的大風(fēng)，其擺動(dòng)幅度也僅有5厘米。

●建筑的“迷彩服”

說完“線”，你肯定會(huì)聯(lián)想到“面”。曲面，顧名思義，一條直線或曲線在空間連續(xù)運(yùn)動(dòng)所形成的軌跡就是曲面。那條形成曲面的運(yùn)動(dòng)的線叫作母線。

廣州塔的外形就是典型的單葉雙曲面，也叫直紋面。它是通過圍繞其主軸旋轉(zhuǎn)雙曲線而產(chǎn)生的表面。

可單葉雙曲面看起來明明是彎的，怎么能叫直紋面呢，這不是“欺騙”讀者嗎？

俗話說“不要被事物的表面現(xiàn)象所迷惑”，如果小讀者有機(jī)會(huì)去廣州塔游玩，就會(huì)看到廣州塔的每一根柱子自下而上都是直的！是不是很驚喜？

其實(shí)，直紋面的每條母線都是直線。簡單來說，直紋面外側(cè)雖然看上去像是光滑的曲線——中間細(xì)、兩頭寬，但是實(shí)際上可以看作由一堆筆直的柱子斜著搭起來的曲面。所以曲面并不一定都由曲線組成，它還可以由直線組成。

當(dāng)然，這種由數(shù)學(xué)產(chǎn)生的錯(cuò)覺美不僅隱藏在建筑中，還會(huì)出現(xiàn)在我們的出行、飲食、娛樂中。你找到它了嗎？