เหตุใดรูปทรง ‘หกเหลี่ยม’ จึงถูกเลือกให้เห็นในหลายส่วนของธรรมชาติ

แนวหินบะซอลต์ที่เกิดจากการปะทุของภูเขาไฟ เกล็ดหิมะ รังผึ้ง ปะการัง คริสตัล และโครงสร้างตามธรรมชาติอื่นๆ อีกมากมาย ทั้งทางชีวภาพและไม่ใช่ชีวภาพ ทำไมมันต้องมีลักษณะหกเหลี่ยม และเป็นรูปทรงเรขาคณิตด้วยตัวเอง? ซึ่งเป็นคำถามที่น่าสนใจมาก หรือมีอะไรมากำหนดพวกมัน?

หกเหลี่ยมในธรรมชาติ

ผึ้งใช้เวลามากในการทำงาน และการทำงานของพวกมันต้องมีประสิทธิภาพ ผึ้งยังสร้างรังผึ้งได้อย่างสวยงามและคงทน รังผึ้งนั้นสร้างจากขี้ผึ้งที่ผลิตโดยพวกผึ้งงาน โดยผลิตจากต่อมพิเศษในร่างกาย จากนั้นผสมเข้ากับน้ำผึ้งและเกสร โดยรวงผึ้งพวกนี้จะเป็นที่เก็บน้ำผึ้งรวมถึงเป็นที่เลี้ยงตัวอ่อนอีกด้วย ซึ่งมันมีความแข็งแรงละทนทานมาก แต่ก็มีคำถาม ทำไมต้องเป็นทรงหกเหลี่ยม.?

รังผึ้ง

แม้แต่นักปรัชญาโบราณยังสงสัยเรื่องนี้ นักกีฏวิทยาชาวกรีกที่มีชื่อว่า Pappus of Alexandria ศึกษาทรงหกเหลี่ยมเมื่อ 1,600 ปีก่อน โดยเขาถือว่า ผึ้งมีความสามารถในการคิดเชิงเรขาคณิต

นักกีฏวิทยา William Kriby ยังคิดว่าผึ้งเป็นนักคณิตศาสตร์ที่ได้รับคำสั่งจากพระเจ้า แม้แต่ชาร์ลส์ ดาร์วิน ยังทึ่งในความสามารถพวกมัน และยังได้ทำการทดลองเพื่อดูว่า ผึ้งสามารถสร้างรังผึ้งทรงหกเหลี่ยมโดยใช้สัญชาตญาณของมันเพียงอย่างเดียวหรือเป็นพฤติกรรมที่สอนต่อๆ กันมา

ในช่วงเวลานั้น ผู้คนมีความเข้าใจดีเกี่ยวกับทรงหกเหลี่ยม โดยเฉพาะการใช้เพื่อปกปิดพื้นผิว หากคุณต้องการให้พื้นผิวนั้นมีมิติ มีเพียงหกเหลี่ยมที่เหมาะสุด สำหรับผึ้งทรงนี้ยังใช้ผนังแยกน้อยสุด และยังทำให้มันใช้ขี้ผึ้งน้อยด้วย ทำให้เป็นการประหยัดทั้งแรงงานและขี้ผึ้งไปในตัว

แต่ผึ้งก็ไม่ใช่สัตว์ชนิดเดียวที่ใช้ทรงหกเหลี่ยม รอยแยกตรงกระดองเต่าก็เป็นทรงหกเหลี่ยม เป็นอีกครั้งที่มันช่วยในการปกปิดพื้นผิว แต่ไม่มีตรงส่วนโค้งของกระดอง และยังมีปะการังโบราณ Cyathophyllum hexagonum ที่สูญพันธุ์ไปแล้วด้วย ก็มีลักษณะหกเหลี่ยม แต่ที่โดดเด่นสุดคงเป็นดวงตาของแมลงปอ

ดวงตาที่ประกอบด้วยรูปทรงหกเหลี่ยมมากถึง 30,000 ชิ้น ทำให้มันเป็นสัตว์ที่มีดวงตาที่ดีที่สุด แมลงปอมีตาสองดวงและมีเลนส์หกเหลี่ยมนับพัน ทำให้เหมือนมีเลนส์สายตาที่ช่วยเพิ่มความคมชัดให้กับมันมากๆ

อีกอย่างที่น่าสนใจคือข้อต่อของภูเขาไฟ การปะทุของภูเขาไฟในบางส่วนสามารถก่อให้เกิดหินรูปทรงหกเหลี่ยมที่สร้างความประหลาดใจมาหลายศตวรรษ มีการก่อเกิดทรงนี้หลายที่ บางอันก็สมบูรณ์มากๆ เมื่อภูเขาไฟระเบิด มันจะพ่นลาวาร้อนๆ ออกมา ขณะที่ไหลบนพื้นผิว ลาวาจะเริ่มเย็นตัวลงและหดตัว การหดตัวทำให้เกิดแรงกดมากขึ้น ในที่สุดรอยแตกก็ก่อตัวขึ้น ปรากฏว่ามุมที่คลายความเครียดมากสุดคือ 120 องศา ซึ่งคือมุมภายในรูปหกเหลี่ยม

แต่ไม่ใช่ว่าลาวาทั้งหมดจะเย็นตัวลงพร้อมกัน บางส่วนจะยังคงไหลอยู่ขณะที่ส่วนอื่นแห้งและแข็งไปแล้ว ทำให้รูปร่างไม่สมบูรณ์ และอีกตัวอย่างคือเกล็ดหิมะ

เกล็ดหิมะทุกอันมีเอกลักษณ์ แต่เกล็ดหิมะทั้งหมดมีหกเหลี่ยมและนั้นเป็นวิธีที่มันก่อตัว รูปทรงภายนอกของมันสะท้อนให้เห็นถึงโครงสร้างภายใน โครงสร้างหกเหลี่ยมช่วยให้โมเลกุลของน้ำรวมตัวกันได้อย่างมีประสิทธิภาพ ..หากเราซูมเข้าไปดูเกล็ดหิมะจะไม่ใช่คริสตัลเพียงพวกเดียวที่มีโครงสร้างหกเหลี่ยม มีคริสตัลอีกหลายชนิดที่มีโครงสร้างหกเหลี่ยม

หากซูมเพิ่มไปอีกจะพบรูปทรงหกเหลี่ยมอีกรูปแบบหนึ่ง เมื่ออะตอมของคาร์บอน 6 ตัวเกาะกัน มุมมันจะอยู่ที่ 120 องศา อะตอมของคาร์บอนจะสร้างรูปหกเหลี่ยมที่สมบูรณ์ที่เรียกว่าวงแหวนเบนซิน (benzene ring)

อีกตัวอย่างหนึ่งคราวนี้เป็นของใหญ่ ดาวเสาร์เป็นดาวเคราะห์ที่มีความแปลกประหลาดที่สุด มันมีความกว้าง 14,500 กม. ใหญ่กว่าเส้นผ่าศูนย์กลางของโลก และมันประกอบด้วยก๊าซเป็นหลักซึ่งเคลื่อนที่ด้วยความเร็วถึง 320 กม./ชม. และหนาถึง 300 กม. และก๊าซพวกนี้เป็นทรงหกเหลี่ยม

เหตุใดรูปทรงหกเหลี่ยมถึงปรากฏในธรรมชาติบ่อยครั้ง? มันขึ้นอยู่กับว่าคุณจะมองมันอย่างไร รูปทรงนี้อาจเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการประหยัดทรัพยากร ทำให้ช่วยในการมองเห็น หรือเป็นเพียงสิ่งที่เกิดเองธรรมดาๆ ..ธรรมชาติเป็นสิ่งที่ไม่แน่นอน ธรรมชาติมักไม่ตายตัว มีทรงและลวดลายไม่ซ้ำและการรู้เรื่องนี้ คุณสามารถเพลิดเพลินกับรูปทรงหกเหลี่ยมหรือทรงรังผึ้งมากขึ้นเมื่อเห็นมัน

อ่านเรื่องอื่น