第九章

蜜蜂的智慧

蜜蜂的勤勞是最受人們讚賞的。有人作過計算,一隻蜜蜂要釀造1公斤的蜜,就得去100萬朵花上采集原料。如果花叢離蜂房的平均距離是15公裏,那麼,每采1公斤蜜,蜜蜂就得飛上45萬公裏,幾乎等於繞地球赤道飛行了11圈。

其實,蜜蜂不僅勤勞,也極有智慧。它們在建造蜂房時顯示出驚人的數學才華,連人間的許多建築師也感到慚愧呢!

著名生物學家達爾文甚至說:“如果一個人看到蜂房而不倍加讚揚,那他一定是個糊塗蟲。”

蜂房是蜜蜂盛裝蜂蜜的庫房。它由許許多多個正六棱柱狀的蜂巢組成,蜂巢一個挨著一個,緊密地排列著,中間沒有一點空隙。早在2200多年前,一位叫巴普士的古希臘數學家,就對蜂房精巧奇妙的結構作了細致的觀察與研究。

巴普士在他的著作《數學彙編》中寫道:蜂房裏到處是等邊等角的正多邊形圖案,非常勻稱規則。在數學上,如果用正多邊形去鋪滿整個平麵,這樣的正多邊形隻可能有3種,即正三角形、正方形、正六邊形。蜜蜂憑著它本能的智慧,選擇了角數最多的正六邊形。這樣,它們就可以用同樣多的原材料,使蜂房具有最大的容積,從而貯藏更多的蜂蜜。

也就是說,蜂房不僅精巧奇妙,而且十分符合需要,是一種最經濟的結構。

曆史上,蜜蜂的智慧引起了眾多科學家的注意。著名天文學家開普勒曾經指出:這種充滿空間的對稱蜂房的角,應該和菱形12麵體的角一樣。法國天文學家馬拉爾弟則親自動手測量了許多蜂房,他發現:每個正六邊形蜂巢的底,都是由3個全等的菱形拚成的,而且,每個菱形的鈍角都等於109°28′,銳角應該是70°32′。

18世紀初,法國自然哲學家列奧繆拉猜測:用這樣的角度建造起來的蜂房,一定是相同容積中最省材料的。為了證實這個猜測,他請教了巴黎科學院院士、瑞士數學家克尼格。

這樣的問題在數學上叫極值問題。克尼格用高等數學的方法作了大量計算,最後得出結論說,建造相同容積中最省材料的蜂房,每個菱形的鈍角應該是109°26′,銳角都等於70°34′。

這個結論與蜂房的實際數值僅2′之差。

圓周有360°,而每1°又有60′。2′的誤差是很小的。人們寬宏大量地想:小蜜蜂能夠做到這一步已經很不錯了,至於2′的小小誤差嘛,完全可以諒解。

可是事情並沒有完結。1743年,著名數學家馬克勞林重新研究了蜂房的形狀,得出一個令人震驚的結論:要建造最經濟的蜂房,每個菱形的鈍角應該是109°28′16″,銳角應該是70°31′44″。

這個結論與蜂房的實際數值吻合。原來,不是蜜蜂錯了,而是數學家克尼格算錯了!

數學家怎麼會算錯了呢?後來發現,當年克尼格計算用的對數表印錯了。

小小的蜜蜂可真不簡單,數學家到18世紀中葉才能計算出來、予以證實的問題,它在人類有史之前已經應用到蜂房上去了。