看到这些建筑,我想到了“数列、圆弧、黄金分割比和勾股定理”

最近小编打算进修一下镀镀金,所以接触到了很多高中时的数学知识,什么数列啦、π、勾股定理啊,看到这些高中时闷头做题的景象即刻让小编浮想联翩。当时老师每天强调的几个贯穿整个高中数学的公式有:集合与常用逻辑用语、复数、平面向量、 算法、推理与证明、不等式、线性规划、计数原理与二项式定理、函数、导数、数列、圆、概率等等。

不知道是小编走火入魔了,还是怎样,再给各位小主找美景的时候,竟然觉得有些景点建筑跟数学概念特别相关。

1.赵州桥——圆弧

河北省赵县的赵州桥只用单孔石拱跨越洨河,由于没有桥墩,既增加了排水功能,又方便舟船往来,石拱的跨度为37.7米,连南北桥堍(桥两头靠近平地处),总共长50.82米。采取这样巨型跨度,在当时是一个空前的创举。石拱跨度很大,但拱矢(石拱两脚连线至拱顶的高度)只有7.23米。拱矢和跨度的比例大约是1比5。可见桥高比拱弧的半径要小得多,整个桥身只是圆弧的一段。这样的拱,叫做“坦拱”。

2.山西太原双塔——数列

说起这个,就很有意思了。古人在没有3D打印,参数化软件的条件下,居然创造出了丰富的曲线形态,其中一个非常重要的数学基础就是——数列。

中国的古人,有时候将之称为叠涩,叠涩是一种古代砖石结构建筑的砌法,用砖、石,有时也用木材通过一层层堆叠向外挑出,或收进,向外挑出时要承担上层的重量。叠涩法主要用于早期的叠涩拱,砖塔出檐,须弥座的束腰,墀头墙的拔檐。常见于砖塔、石塔、砖墓室等建筑物。我们通过数列来模拟出建筑的曲线,虽然东西方都有这种思想,但是我们的建筑形式和材料、结构、工艺,让两个文明走向了完全不同的建筑风格。

3.广州电视塔——单页双曲面

广州电视塔(小蛮腰)的外型是典型的单页双曲面,即直纹面。单页双曲面的每条母线都是直线,通俗来说,虽然看上去广州塔外边是光滑的曲线,中间细两头宽,但是事实上每一根柱子自下而上都是直的,所以广州塔是一堆笔直的柱子斜着搭起来的!

4.上海东方明珠塔——黄金分割比

去年,小编跟两个闺蜜去了上海,当然必不可少去了有名的外滩。事实上此建筑的几何组成上是十分单调的,完整的圆型或球形也因为在画面中过于抢眼而常常被避讳。但是设计师在这个建筑中多处运用了黄金分割的比例,使其协调美观。

5.广州大剧院——曲面细分

自福特汽车开始,我们就进入了量化生产的大工业时代,量化的生产可以降低成本,而订做总是昂贵的。现代的一些建筑师喜欢做曲面的建筑,为了降低成本,通常的做法往往是化曲为直,用种类有限而数量巨大的多边形来拼合出外表皮。这是蕴含着极其复杂的算法的,通常是各大曲面设计所的核心机密,算法好坏的一个评判标准是表皮的流畅程度。广州大剧院宛如两块被珠江水冲刷过的灵石,奇特的外形充满奇思妙想。全球顶级声学大师为广州大剧院精心打造的声学系统,达到世界一流水平,使其传递出近乎完美的视听效果,获得全球建筑界及艺术家的极高评价,为中国夺得无数殊荣。

6.慕尼黑奥运会场馆——极小曲面

在数学中,极小曲面是指平均曲率为零的曲面。举例来说,满足某些约束条件的面积最小的曲面。 物理学中,由最小化面积而得到的极小曲面的实例可以是沾了肥皂液后吹出的肥皂泡。肥皂泡的极薄的表面薄膜称为皂液膜,这是满足周边空气条件和肥皂泡吹制器形状的表面积最小的表面。

7.胡夫金字塔——圆周率、勾股定理

埃及大金字塔高146.6M,它的10亿倍正好等于地球到太阳的距离.塔底周长920M,如果把塔底周长除以2倍的塔高那就接近于圆周率. 胡夫大金字塔的塔心正好是地球上各大陆的引力中心,通过塔底的中心的子午线,正好把地球上海洋和陆地分成相等的两半.把正方形的塔底的两条对角线延长,正好可以把尼罗河三角洲夹在里面。

在胡夫大金字塔中,最神秘的还是塔中的墓室,它的长,宽,高之比恰好是3:4:5,体现了勾股定理的数值。

8.泰姬陵——对称

印度的泰姬陵建筑是完美的对称。从远处看泰姬陵园区的大门,你会发现,河道、水渠、建筑物,木板小道,树木的种植的位置、品种、高度,乃至那小道上砖块构成的纹路都沿着中轴线完全对称。园区之外的集市中商铺的位置,以及亚穆纳河对岸的月影花园都遵循着这个规律完全对称。进入建筑物中,一切仍然对称。

走火入魔也好,事实如此也罢。小编觉得美好的事物在于去发现这点永远没有错。另眼看世界,奇趣景中景。

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