如何住進“水立方”

阿基米花

“餿主意”訓練營開始訓練啦！數學急轉彎，動腦又動手，今天你學到了什么呢？

大清早，司馬睿就起來洗床單了。這并不是因為他勤快，而是因為他昨晚又尿床了！

司馬睿一著急，就往盆里倒入了太多洗衣粉。泡泡一下子就溢出來了，擁擠在一起的泡泡被擠壓成一個個連在一起的多面體。

眼看場面就要控制不住了，司馬睿連忙跑去向爸爸求救。剛跑到客廳，他就“咚”的一聲滑倒在地。

地上散落的磁力鋼珠“嗒嗒嗒”地聚合到了一起。坐在地上的司馬睿看著磁力鋼珠，仿佛打通了任督二脈般，很快就想了個新點子來將功補過。

爸爸被“咚咚咚”的聲音吵醒了。他帶著一肚子起床氣沖到了書房，通紅的臉上仿佛有火在熊熊燃燒。

感受到威脅臨近的司馬睿不僅不慌，反而高興地說：“爸爸，我明白了！我們可以用十二面體形狀的磚頭重新修建書房，這樣就能把書房變成 ‘水立方，讓你的書房變大了！”

司馬睿的計劃能成功嗎？他真的能用十二面體形狀的磚頭修建書房嗎？

泡沫與水立方

十二面體是最節約空間的結構。當很多泡泡聚集在一起時，它們會相互擠壓，使接觸面形成五邊形，把所占空間降低至最小。磁力鋼珠在磁力作用下互相吸引，抱成一團，它們形成每一面都是五邊形的十二面體，中間幾乎沒有任何空隙，形成的新立方體的體積最小。

這種結構又叫作泡沫結構。國家游泳中心“水立方”外墻的“泡泡”就是參考泡沫結構設計出來的空間鋼結構。

如果真的要用十二面體形狀的磚頭來造房子的話，還是有不小的難度的。首先，十二面體形狀的磚頭的制作工藝比普通磚頭的更加復雜，原料成本也更貴。其次，用十二面體形狀的磚頭修建的房子，其空間結構非常復雜，需要經過數學家嚴密的設計。司馬睿要想把書房建成“水立方”那樣，還有很多數學知識要學呢！