“哪裏有數學,哪裏就有美。”古希臘數學家如是說道。在我們的生活中充滿了形形色色的美好事物,或是高大瑰麗的建築,亦或是天馬行空的藝術創作,它們的背後無一不蘊含着數學的巧思。《數學之美》將會帶你探索五彩繽紛的數學世界,領略數學的美麗色彩。

說起讓你最難忘的一座建築,你會給出怎樣的答案呢?

是我們攜磅礴之勢的中國長城?還是我們的“小蠻腰”廣州塔?還是貝聿銘大師的盧浮宮玻璃金字塔?還是享譽全世界比薩斜塔?凱旋門?埃菲爾鐵塔?

這些建築又因何帶給你如此深刻的印象呢?想必它們的與衆不同的造型是最主要的原因吧!

而這些建築獨一無二的造型則是建築設計師們通過精密的計算得到的哦,今天就讓我們來欣賞下這些巧奪天工的建築吧!

(圖片來源:站酷攝影師-原葉晾衣)

小蠻腰的外型其實是典型的單頁雙曲面,它每條母線都是直線,也就是說廣州電視塔雖然我們從外面看是光滑的曲線,中間是纖細的小蠻腰,但是事實上小蠻腰中的每一根柱子都是直的,所以廣州塔是非常多根筆直的柱子斜着搭建起來的,是不是很神奇呢?

(圖片來源:Igor Fracalossi)

Louis Kahn設計的這座金貝兒美術館最令人印象深刻的莫過於外部比例優雅的六個並列的拱頂組成的立面,以及內部巧妙的天光設計從而獲得的柔和自然光。

而這兩者得以實現的根源,在於設計中康採用了擺線作爲拱頂殼體的形狀。擺線是一個圓沿一條直線運動時,圓邊界上一定點所形成的軌跡。

(圖片來源:Igor Fracalossi)

在金貝兒美術館的拱頂設計中,擺線的優勢在於它較之其他弧線(如半圓,拋物線,橢圓等),它的輪廓更爲低矮舒緩,正好可以滿足金貝兒美術館的拱頂所需要的有一定跨度,保證下方空間連續無干擾的特點;同時也可以利用均勻的曲面弧度保證自然光從天光進入後的漫反射,達到室內所需的柔和自然照明。

(圖片來源:colorado springs)

士官學生禮拜堂是SOM的總體規劃和美國空軍學院整個校園設計的焦點建築元素。這座引人注目的建築由17個玻璃與鋁材構建的尖塔串列組成——每個尖塔由100個四面體構成——圍合禮拜堂的上部。連續不斷的璀璨玻璃面板包覆管狀四面體,讓光彌散在建築之中。

高46米(150英尺)的教堂坐落於毗鄰榮譽庭院的墩座上。建築的功能空間包含3個各不相同的教堂:擁有900個座席的新教教堂、擁有500個座席的天主教教堂和擁有100個座席的猶太教教堂。每個教堂均設有獨立入口。位於主樓層的新教教堂由擠壓鋁貼面的一系列四面體構成外圍護,各四面體之間由連續的彩色玻璃面板分隔,窗戶則由特殊的夾膠玻璃構成。

(施工圖紙。可以清楚地看到四面體的拼接結構和其他設計細節,圖片來源:United States Air Force Academy class of 1975)

數學會應用在每座建築的設計之中,數學也往往體現在我們的建築的比例、結構之中,數學的的規律帶來的是秩序之美,最後附上幾張米蘭世博會的英國展館(The Hive Pavilion 巢之展館),是對建築與數學之美很好的詮釋。

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