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水立方與石博瓊

文 / 李國偉    
2008-09-01
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水立方與石博瓊
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在這期專欄裡,我要報導一項自己觀察到的有趣巧合。

先從2008年最受世人關注的奧運說起。奧運不僅是體育的盛會,也是高科技的精彩展演。尤其惹人矚目的是國家體育場的「鳥巢」與國家游泳中心的「水立方」,這兩座十分前衛的建築物。

2003年初北京市為建築國家游泳中心舉辦了設計競賽,最後獲選的團隊中,由澳洲ARUP公司的Carfrae負責結構設計,而他選擇用泡沫的聚集體來展現水世界的感覺。

泡沫是很容易在自然界看見的東西,譬如把啤酒倒入杯中,經常表面會浮起很厚的一層泡沫。但是如何具體實現這類泡沫形狀呢?

Carfrae翻閱了一些相關的文獻,發現早在19世紀英國著名物理學家凱爾文爵爺(Lord Kelvin)已經有了很妙的想法。當時物理學界相信宇宙處處瀰漫著以太(ether),所以才能傳導各種電磁波。凱爾文曾經揣測以太是一種泡沫,每個單獨小泡沫的空腔有6個正方形的面,以及八個正六邊形的面。

把這種小立體面面相連,就可以堆滿整個空間而不剩任何罅隙,他同時斷言這種堆疊所產生的泡沫表面積最小。

2000多年前的玩物變樑柱

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本文出自 2008 / 09 月號

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