Czemu pszczoły kochają hexagony? - Zack Patterson i Andy Peterson

Zobacz pełną lekcję: http://ed.ted.com/lessons/why-do-honeybees-love-hexagons-zack-patterson-and-andy-peterson

Pszczoły to jedne z najlepszych matematyków w naturze. Nie tylko liczą kąty i uwzględniają krzywiznę Ziemi. Te mądre insekty budują i żyją w chyba najbardziej efektywnej matematycznie strukturze architektonicznej: ulu. Zack Patterson i Andy Peterson zagłębiają się w bardzo sprytną geometrię stojącą za domem pszczół.

Lekcja: Zack Patterson, Andy Peterson, animacja: TED-Ed.

Pszczoły to fascynujące owady
z wielu powodów:

ich niezwykłego systemu pracy,

wytwarzanego miodu

i złożonej struktury społecznej.

Jednak pszczoły to również
wybitne matematyczki.

Naukowcy twierdzą,

że te maleńkie owady
potrafią obliczać kąty

i rozumieją, że Ziemia jest okrągła.

Ich matematyczny geniusz
przejawia się również

w budowanym przez nie ulu.

Pszczoły, tak jak ludzie,
potrzebują pożywienia i schronienia.

Ul funkcjonuje jako dom dla pszczół
i magazyn do składowania miodu.

Ze względu na rolę jaką odgrywa ul,

pszczoły opanowały do perfekcji
jego architekturę.

Jeśli przyjrzymy się budowie plastra,

zauważymy, że jego poszczególne elementy

składają się z sześciokątnych komórek.

Można by zapytać,

dlaczego pszczoły wybierają
akurat taki kształt?

Aby znaleźć odpowiedź,
trzeba myśleć jak one.

Liczy się bezpieczeństwo kolonii.

Dodatkowo potrzeba miejsca,

gdzie nektar dojrzeje

i zamieni się w miód.

To wymaga optymalizacji przestrzeni.

Można ją osiągnąć budując komórki,

które zmieszczą i pszczoły,

i składowany nektar.

Pojedyncza komórka jest dla owada
jak słoiczek miodu.

Kolejna ważna sprawa to materiał,
z jakiego plaster zostanie wykonany.

Nie mając możliwości chwytania
rzeczy dziobem czy łapą,

pszczoły wykorzystują zdolność
tworzenia wosku.

To jednak wymaga ogromnego wysiłku.

Pszczoła zjada 220 g miodu,
aby wyprodukować 30 g wosku.

Dlatego nie może go marnować.

Plastry muszą więc zmieścić
jak najwięcej miodu

przy zużyciu
jak najmniejszej ilości wosku.

A jaki kształt na to pozwoli?

Gdyby pszczoły uczęszczały na wykłady
z architektury i matematyki,

zapytałyby nauczyciela geometrii,

jaki kształt zapewniłby
największą powierzchnię

do przechowania miodu,
przy zużyciu minimalnej ilości wosku?

Nauczyciel odpowiedziałby,
że tym idealnym kształtem jest koło.

Pszczoły zapewne wróciłyby na plac budowy

i rozpoczęły budowę plastra
tworząc okrągłe komórki.

Po pewnym czasie zauważą,
że konstrukcja ma wadę:

między komórkami jest
niewykorzystane miejsce.

To marnowanie przestrzeni,
w rozumieniu pszczół.

Ignorując zatem lekcję geometrii

i samodzielnie szukając rozwiązania,

pszczoły na nowo analizują projekt.

Jedna proponuje trójkąty,

bo doskonale się ze sobą łączą.

Druga sugeruje kwadraty.

Kolejna wtrąca, że pięciokąty
nie spełnią swojej roli,

ale sześciokąty są idealne.

W końcu chodzi o to,
żeby zużyć minimum wosku,

a zmieścić jak najwięcej miodu.

To muszą być sześciokąty.

Dlaczego?

Bo najbardziej przypominają koła.

Skąd jednak ta pewność?

Aby to sprawdzić, owady
obliczyły pole powierzchni

trójkątów, kwadratów i sześciokątów

i odkryły, że sześciokąt daje
największą powierzchnię magazynowania.

Ustaliły więc idealny rozmiar komórek
i wróciły do pracy.

Optymalizacja przestrzeni,
czyli znak firmowy pszczół,

z pewnością jest wynikiem
niezliczonych prób,

podejmowanych w historii ewolucji.

Niewątpliwie było warto.

Sami zajrzyjcie do ula,

oczywiście w ochronnych okularach
i siatce pszczelarskiej,

a zobaczycie plaster miodu
z pięknie zespojonymi komórkami,

z którego każdy architekt byłby dumny.