足球為何是黑白2色的正五邊形? - 足球
By Gilbert
at 2005-09-04T00:00
恩~如題
聽說是以前的電視都是黑白的~顏色是為了配合電視~這不是真的吧?
幾何學裡面有一個尤拉公式V-E+F=2，它可以推算出構成一個球面具有多少頂點、稜、面的數目；另外就是1996諾貝爾化學獎的得主發現碳60(芙)的存在而為了紀念富勒而命名，簡單講就是叫富勒球，C60中的碳原子呈極規則的結構，含12個五角形和20個六角形，狀似足球。足球設計也就是像芙的碳原子間結構不易被破壞，完全是有力學根據的設計，下面是我找來的一篇專題，看過裡面的內容之後我也對足球這樣的設計有了更深刻的了解，希望您也一樣。美 國 建 築 家 富 勒 （ Fuller, Richard Buckminster, 1895－ 1983） 。 他 根 據 幾 何 學 和 力 學 發 展 出 一 種 圓 頂 的 建 築 ， 其 中 最 有 名 的 應 屬 一 九 六 七 年 加 拿 大 世 博 會 中 的 美 國 館 。 富 勒 的 信 念 是 以 最 小 的 結 構 連 綴 而 創 造 出 最 大 的 強 度 。 他 的 想 法 ， 出 人 意 料 的 ， 居 然 演 變 成 現 代 製 造 足 球 的 最 佳 方 式 。 早 先 的 足 球 用 真 皮 縫 製 。 自 從 人 造 材 料 日 益 精 緻 以 後 ， 足 球 就 成 為 目 前 看 到 的 樣 式 ， 由 十 二 塊 五 邊 形 和 二 十 塊 六 邊 形 的 人 造 皮 連 綴 而 成 。 在 一 場 長 達 九 十 分 鐘 的 比 賽 中 ， 足 球 是 所 有 球 類 中 挨 揍 最 慘 的 （ 球 員 不 停 的 用 釘 鞋 踢 它 ） ， 材 質 欠 佳 的 球 難 保 在 比 賽 結 束 之 前 就 已 經 變 形 。 但 是 反 過 來 說 ， 球 也 不 能 太 硬 ， 因 為 球 員 經 常 用 頭 頂 球 。 再 說 ， 足 球 在 所 有 球 類 中 飛 行 的 距 離 僅 次 於 棒 球 ， 設 計 時 也 必 須 考 慮 如 何 讓 球 員 的 腳 力 和 踢 點 能 控 制 球 的 飛 行 。 最 後 ， 也 是 最 要 緊 的 ， 它 必 須 是 一 個 圓 滾 滾 的 球 ， 不 能 有 一 點 折 扣 ， 否 則 球 員 根 本 無 法 盤 球 前 進 。 足 球 運 動 的 這 些 特 點 究 竟 是 如 何 催 化 了 現 代 製 造 足 球 的 想 法 ？ 從 富 勒 的 信 念 出 發 ， 足 球 的 成 形 顯 然 應 該 以 小 塊 的 皮 連 綴 成 一 個 結 構 緊 密 的 球 。 每 一 塊 皮 ， 就 像 富 勒 圓 頂 建 築 的 一 片 瓦 或 鋼 架 ， 彼 此 之 間 根 據 力 學 的 原 理 搭 配 以 發 揮 最 大 的 強 度 。 但 是 每 一 塊 皮 又 要 足 夠 的 柔 軟 ， 以 防 球 員 頭 捶 時 受 傷 。 根 據 球 的 對 稱 性 ， 正 二 十 面 體 應 該 是 最 佳 的 選 擇 ， 因 為 它 擁 有 最 多 的 面 數 。 當 每 一 個 面 代 以 一 塊 有 彈 性 的 皮 ， 在 打 氣 之 後 ， 應 該 可 以 鼓 成 一 個 球 。 以 感 覺 上 比 較 親 切 的 正 六 面 體 來 打 個 比 方 ， 假 想 足 球 是 由 上 、 下 、 左 、 右 、 前 、 後 六 塊 皮 縫 綴 而 成 ， 打 氣 的 時 候 ， 六 塊 皮 都 向 外 突 出 ， 可 以 切 近 一 個 球 體 ， 如 果 面 數 夠 多 （ 例 如 二 十 ） 效 果 當 然 就 更 好 。 但 是 問 題 來 了 ， 正 六 邊 體 有 八 個 頂 點 ， 每 一 個 頂 點 是 三 塊 皮 匯 集 之 處 ， 這 個 位 置 相 較 於 其 他 的 部 分 ， 確 實 太 過 尖 銳 ， 肯 定 會 妨 礙 球 的 成 形 。 解 決 之 道 是 先 把 頂 點 削 掉 換 上 另 外 一 塊 皮 ， 以 正 六 面 體 來 說 ， 把 八 個 頂 點 都 削 平 而 換 成 八 塊 皮 ， 整 個 的 球 就 變 成 由 十 四 塊 皮 連 成 （ 六 加 八 等 於 十 四 ） 。 這 個 削 平 頂 點 的 手 續 其 實 就 是 把 正 多 面 體 的 頂 點 ， 也 就 是 最 尖 的 部 分 磨 圓 的 過 程 。 回 到 二 十 面 體 ， 二 十 面 體 有 十 二 個 頂 點 ， 巧 的 是 ， 在 每 一 個 頂 點 都 有 五 個 三 角 形 搭 在 一 起 ， 如 果 把 十 二 個 頂 點 削 平 ， 就 會 額 外 得 到 十 二 個 正 五 邊 形 。 至 於 原 來 的 二 十 個 三 角 形 ， 由 於 在 各 個 頂 點 都 削 去 了 一 塊 ， 二 十 個 三 角 形 結 果 變 成 了 二 十 個 正 六 邊 形 。 現 代 足 球 就 是 由 這 一 系 列 的 五 邊 形 和 六 邊 形 的 人 造 皮 縫 綴 而 成 ， 每 一 個 五 邊 形 要 連 上 五 個 六 邊 形 ， 而 每 一 個 六 邊 形 則 需 連 上 三 個 五 邊 形 和 三 個 六 邊 形 ， 渾 然 天 成 。
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