מה גורם לכך שבטבע נוצרים באופן טבעי דווקא משושים?
בטבע יש כמה וכמה מקרים שבהם דברים נוצרים בצורה של משושים. מסלעים שנוצרו מלבה געשית שהתקררה, דרך גרעיני פרי הרימון, חלת-הדבש שבונות הדבורים, הצורה שבה הבוץ נסדק כשהוא מתייבש, או בועות הסבון שאנו מכירים.
אבל למה דווקא משושים?
מה הסיבה שמשושים נוצרים בטבע?
צורת המשושה (Hexagon) היא אחת הצורות הנפוצות ביותר בטבע, ומי שמסתכל מקרוב רואה אותו בכל מקום: כוורות דבורים, עיניים מורכבות (Compound Eyes) של חרקים, תצורות בזלת בצפון אירלנד, בועות סבון ועוד המון.
ולא, זה לא מקרה. מסתבר שהכלל הוא שתהליכים בטבע ישאפו להתרחש באופן החסכוני ביותר מבחינה אנרגטית.
הסיבה הפיזיקלית לשכיחות של המשושים בטבע היא עמוקה ומרהיבה גם יחד. מסתבר שהמשושה הוא הצורה הגיאומטרית היעילה ביותר שמסוגלת לחלק שטח שטוח לחלקים שווים מבלי להשאיר פערים, תוך שימוש בהיקף קטן ככל האפשר ביחס לשטח שהיא מכסה.
במילים אחרות, זו הדרך הכלכלית ביותר לנצל שטח סגור. מתמטיקאים קוראים לעיקרון הזה "משפט הכוורת" (Honeycomb Conjecture), שהוכח רשמית לראשונה רק בשנת 1999 על ידי המתמטיקאי תומאס הייל (Thomas Hales).
מה שמשעשע במיוחד, אגב, הוא שאריסטו (Aristotle) כבר הבחין לפני יותר מ-2,000 שנה שהכוורת בנויה ממשושים, אך לא הצליח להוכיח מדוע והאנושות נאלצה לחכות עד סוף המאה ה-20 לתשובה המדעית הפורמלית.
הדבורים "גילו" עיקרון זה מיליוני שנים לפני הייל. כוורת שבנויה ממשושים חוסכת לדבורים חומר, אנרגיה ומשקל, תוך כדי שהיא מאפשרת לאחסן את כמות הדבש הגדולה ביותר בנפח הקטן ביותר. הדבורים משקיעות אנרגיה עצומה בייצור שעווה, כך שכל חיסכון בחומר שעליהן לייצר משפיע ישירות על הישרדות מושבת הדבורים כולה.
אותו הגיון פועל גם בתצורות הבזלת המפורסמות ב"שביל הענקים" (Giant's Causeway) שבאירלנד הצפונית או בבריכת המשושים שברמת הגולן. שם הלחץ השווה בכיוונים שונים גרם ללבה המתקררת להתכווץ לעמודי בזלת בצורת משושים. זה קורה כי תוך התכווצות הלבה היא שואפת להקטין את שטח הפניה והנפח שלה - ועדיין לעשות את זה במינימום תנועת חלקיקים.
במשושה בוחרות גם בועות סבון כאשר הן נדחסות זו בזו, מכיוון שקרומי הבועות מוצאים את הזווית שבה מתח הפנים (Surface Tension) מגיע לשיווי משקל.
וכך זה גם בצורה שבה הבוץ נסדק כשהוא מתייבש או בצורתם של גרעיני פרי הרימון - מסתבר שאף שבטבע אין אדריכל, יש בו פיזיקה. ולפיזיקה יש תשובה אחת מועדפת לשאלת החלוקה היעילה של שטח: 6 צלעות, 6 זוויות והתוצאה מושלמת בכל מקרה מחדש.
נשאלת רק שאלה אחת: למה הטבע לא משתמש בעיגולים בבזלת או בבועות סבון ומעדיף משושים?
אז אכן עיגול נראה כמו המועמד המושלם, אך יש לו בעיה אחת קטלנית: כשמניחים עיגולים זה ליד זה, נשארים ביניהם פערים. הטבע שונא בזבוז ולכן לחץ שווה שנוצר מכל הכיוונים כשהלבה מתקררת, דוחף כל בלוק להתכווץ פנימה בצורה שתמלא את כל השטח מבלי להשאיר חורים.
והצורה הזו תייצר אוטומטית קירות... משושים. לא עיגולים. כי המשושה הוא הצורה היחידה שמסוגלת למלא שטח שלם ביעילות מירבית, עם ההיקף הקצר ביותר האפשרי לכל יחידת שטח ובאפס בזבוז של שטח.
בטבע יש כמה וכמה מקרים שבהם דברים נוצרים בצורה של משושים. מסלעים שנוצרו מלבה געשית שהתקררה, דרך גרעיני פרי הרימון, חלת-הדבש שבונות הדבורים, הצורה שבה הבוץ נסדק כשהוא מתייבש, או בועות הסבון שאנו מכירים.
אבל למה דווקא משושים?
מה הסיבה שמשושים נוצרים בטבע?
צורת המשושה (Hexagon) היא אחת הצורות הנפוצות ביותר בטבע, ומי שמסתכל מקרוב רואה אותו בכל מקום: כוורות דבורים, עיניים מורכבות (Compound Eyes) של חרקים, תצורות בזלת בצפון אירלנד, בועות סבון ועוד המון.
ולא, זה לא מקרה. מסתבר שהכלל הוא שתהליכים בטבע ישאפו להתרחש באופן החסכוני ביותר מבחינה אנרגטית.
הסיבה הפיזיקלית לשכיחות של המשושים בטבע היא עמוקה ומרהיבה גם יחד. מסתבר שהמשושה הוא הצורה הגיאומטרית היעילה ביותר שמסוגלת לחלק שטח שטוח לחלקים שווים מבלי להשאיר פערים, תוך שימוש בהיקף קטן ככל האפשר ביחס לשטח שהיא מכסה.
במילים אחרות, זו הדרך הכלכלית ביותר לנצל שטח סגור. מתמטיקאים קוראים לעיקרון הזה "משפט הכוורת" (Honeycomb Conjecture), שהוכח רשמית לראשונה רק בשנת 1999 על ידי המתמטיקאי תומאס הייל (Thomas Hales).
מה שמשעשע במיוחד, אגב, הוא שאריסטו (Aristotle) כבר הבחין לפני יותר מ-2,000 שנה שהכוורת בנויה ממשושים, אך לא הצליח להוכיח מדוע והאנושות נאלצה לחכות עד סוף המאה ה-20 לתשובה המדעית הפורמלית.
הדבורים "גילו" עיקרון זה מיליוני שנים לפני הייל. כוורת שבנויה ממשושים חוסכת לדבורים חומר, אנרגיה ומשקל, תוך כדי שהיא מאפשרת לאחסן את כמות הדבש הגדולה ביותר בנפח הקטן ביותר. הדבורים משקיעות אנרגיה עצומה בייצור שעווה, כך שכל חיסכון בחומר שעליהן לייצר משפיע ישירות על הישרדות מושבת הדבורים כולה.
אותו הגיון פועל גם בתצורות הבזלת המפורסמות ב"שביל הענקים" (Giant's Causeway) שבאירלנד הצפונית או בבריכת המשושים שברמת הגולן. שם הלחץ השווה בכיוונים שונים גרם ללבה המתקררת להתכווץ לעמודי בזלת בצורת משושים. זה קורה כי תוך התכווצות הלבה היא שואפת להקטין את שטח הפניה והנפח שלה - ועדיין לעשות את זה במינימום תנועת חלקיקים.
במשושה בוחרות גם בועות סבון כאשר הן נדחסות זו בזו, מכיוון שקרומי הבועות מוצאים את הזווית שבה מתח הפנים (Surface Tension) מגיע לשיווי משקל.
וכך זה גם בצורה שבה הבוץ נסדק כשהוא מתייבש או בצורתם של גרעיני פרי הרימון - מסתבר שאף שבטבע אין אדריכל, יש בו פיזיקה. ולפיזיקה יש תשובה אחת מועדפת לשאלת החלוקה היעילה של שטח: 6 צלעות, 6 זוויות והתוצאה מושלמת בכל מקרה מחדש.
נשאלת רק שאלה אחת: למה הטבע לא משתמש בעיגולים בבזלת או בבועות סבון ומעדיף משושים?
אז אכן עיגול נראה כמו המועמד המושלם, אך יש לו בעיה אחת קטלנית: כשמניחים עיגולים זה ליד זה, נשארים ביניהם פערים. הטבע שונא בזבוז ולכן לחץ שווה שנוצר מכל הכיוונים כשהלבה מתקררת, דוחף כל בלוק להתכווץ פנימה בצורה שתמלא את כל השטח מבלי להשאיר חורים.
והצורה הזו תייצר אוטומטית קירות... משושים. לא עיגולים. כי המשושה הוא הצורה היחידה שמסוגלת למלא שטח שלם ביעילות מירבית, עם ההיקף הקצר ביותר האפשרי לכל יחידת שטח ובאפס בזבוז של שטח.
