冒牌自然老師

引自科學網
中國國家游泳中心“水立方”外表面上的那些“泡泡”已經為人熟知，但或許有些人不知道這些“泡泡”背後還藏著一個在科學界非常著名的“開爾文問題”Kelvin's conjecture on minimal surfaces 。而英國研究人員最近宣佈，這個經典問題又有了一個新解答。
 
自然界中隨處可見的泡泡早就引起科學界的關注。英國著名科學家開爾文19世紀後期提出一個問題：如果把空間劃分成相同體積的小單元，那麼怎樣分所得到的小單元接觸介面最小呢？這就是著名的“開爾文問題”。
 
開爾文自己給出一個經典解答，即將大量相同的十四面體壘在一起，每個十四面體就是一個小“泡泡”，其十四個面中有6個正方形和8個正六邊形，這與蜂窩的結構類似。
 
在隨後100多年裏，沒有人能進一步縮小開爾文結構的接觸介面。直到20世紀90年代，研究人員通過電腦類比分析發現，利用正十二面體和另一種十四面體進行組合，其小單元接觸介面會比開爾文結構的接觸介面縮小0.3%。“水立方”外表面的“泡泡”佈局就採用了上述原理。
 
英國巴斯大學博士魯傑羅•加布萊利最近在《哲學雜誌快報》（Philosophical Magazine Letters）發表論文說，他發現了“開爾文問題”的一種新解答。他提出的結構由4種不同的“泡泡”組成，其小單元接觸介面也小於開爾文結構的接觸介面，雖然還無法超越“水立方泡泡”結構的接觸介面，但這是一種新思路，很可能會在將來突破相關紀錄。
 
巴斯大學發佈的新聞公報說，加布萊利的發現不僅是數學領域的一項進展，還將有助於研發人造骨骼等材料的最優結構。