ทำไมผึ้งชอบรูปแปดเหลี่ยม โดย แซค แพทเทอสัน (Zack Patterson) และ แอนดี้ พีเทอสัน (Andy Peterson)

ชมบทเรียนแบบเต็มได้ที่ : http://ed.ted.com/lessons/why-do-honeybees-love-hexagons-zack-patterson-and-andy-peterson

ผึ้งเป็นหนึ่งในนักคณิตศาสตร์ที่ยอดเยี่ยมในธรรมชาติ มันไม่เพียงสามารถคำนวนมุม และรับรู้ความกลมของโลกเท่านั้น แมลงที่ชาญฉลาดนี้ยังสร้างและอาศัยอยู่ในรูปแบบทางสถาปัตยกรรมที่มีประสิทธิภาพที่สุดทางคณิตศาสตร์นั่นคือรังผึ้ง แซค พีเทอสัน และแอนดี้ พีเทอสัน ศึกษาลึกลงไปในเรขาคณิตแสนฉลาดเบื้องหลังบ้านของผึ้ง

บทเรียนโดย แซค พีเทอสัน และ แอนดี้ พีเทอสัน. แอนิเมชันโดย TED-ed

ผึ้งเป็นสัตว์ที่น่าทึ่งจากเหตุผลหลายประการ

จริยธรรมการทำงานของ
พวกมันที่เหลือเชื่อ

น้ำเชื่อมหวานๆที่พวกมันสร้าง

และโครงสร้างทางสังคม
ของพวกมันที่สลับซับซ้อน

แต่อีกเหตุผลหนึ่งคือ
อันที่จริงแล้ว ผึ้ง

เป็นนักคณิตศาสตร์ชั้นยอด

นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าแมลงตัวจิ๋วนี้
สามารถคำนวนมุม

และยังสามารถรับรู้ความกลมของโลกอีกด้วย

แต่อัจฉริยะทางคณิตศาสตร์พิเศษของผึ้ง

เบื้องหลังส่วนที่สำคัญที่สุดในชีวิตของผึ้ง
คือรังผึ้ง

เช่นเดียวกับมนุษย์ ผึ้งต้องการอาหาร
และที่พักในการดำรงชีวิต

รังผึ้งไม่ได้เป็นแค่บ้านของผึ้ง

แต่มันทำหน้าที่สองอย่าง
คือเป็นที่เก็บน้ำผึ้งด้วย

เนื่องจากมันสำคัญมากต่อความอยู่รอด

ผึ้งต้องออกแบบโครงสร้างรังผึ้ง
ให้ยอดเยี่ยมไร้ที่ติ

ถ้าคุณสังเกตรังผึ้งชิ้นไหนก็ได้

คุณจะเห็นว่ามันสร้างมาจาก

รูปแปดเหลี่ยมหรือห้องหกด้านที่อัดกันแน่น

ในบรรดารูปแบบที่
เป็นไปได้ทั้งหมด

ทำไมผึ้งถึงเลือกแบบนี้

ในการทำความเข้าใจ คุณต้องคิดแบบผึ้ง

ผึ้งต้องการสถานที่ปลอดภัย
ในการอยู่อาศัยสำหรับทั้งฝูง

เช่นเดียวกัน มันยังต้องเป็นสถานที่

ที่สามารถเก็บรักษาและบ่มน้ำหวานของมัน
ได้อย่างเหมาะสม

จนกระทั่งมันกลายเป็นน้ำผึ้ง

นั่นแปลว่า มีความจำเป็นในการใช้พื้นที่
ให้มีประสิทธิภาพอย่างจริงจัง

การแก้ปัญหาที่ดีคือการสร้าง
ที่เก็บของเล็กๆ หรือห้อง

แค่ใหญ่พอที่ผึ้งเข้าไปได้

ซึ่งสามารถทำหน้าที่อย่างที่สองคือ
เป็นที่เก็บน้ำหวาน

โหลน้ำผึ้งส่วนตัวของผึ้ง

เรื่องต่อไปคือการตัดสินใจว่า
ห้องเล็กๆนี้ควรทำด้วยอะไร

ผึ้งไม่มีจงอยปากหรือแขนที่จะหยิบของต่างๆ

แต่มันสามารถสร้างขี้ผึ้งได้

แต่การผลิตขี้ผึ้งเป็นงานหนัก

ผึ้งต้องใช้น้ำผึ้ง 8 ออนซ์

ในการผลิตขี้ผึ้งแค่ 1 ออนซ์

มันจึงไม่อยากสิ้นเปลืองขี้ผึ้ง

ดังนั้น มันต้องการรูปแบบที่ทำให้
มันสามารถเก็บรักษา

น้ำผึ้งมากที่สุดที่เป็นไปได้

โดยใช้ขี้ผึ้งน้อยที่สุด

รูปแบบไหนล่ะ

จินตนาการซักนาทีว่า
ผึ้งทั้งหมดต้อง

เข้าเรียนในสถาบันสถาปัตยกรรม
และเรียนคณิตศาสตร์

สมมติว่าบรรดาผึ้ง
ถามครูเรขาคณิต

"รูปแบบไหนให้พื้นที่เรามากสุด
ในการเก็บน้ำผึ้งของเรา

โดยใช้ขี้ผึ้งน้อยที่สุด"

แล้วครูเรขาคณิตก็ตอบว่า

"รูปแบบที่เธอมองหาคือ วงกลม"

ผึ้งกลับไปพื้นที่ก่อสร้างทดลองของมัน

และเริ่มสร้างรังผึ้งเป็นห้องกลมๆ

ผ่านไปสักพัก พวกมันบางตัวอาจสังเกตเห็น

ปัญหาเรื่องรูปแบบ

ช่องว่างเล็กๆระหว่างห้อง

"เราเข้าไปอยู่ในนั้นไม่ได้!
พื้นที่นั้นมันเสียเปล่า"

พวกมันคงคิดอย่างนั้น

ไม่ต้องสนใจวิชาเรขาคณิตแล้ว

ทำเองเลยดีกว่า

ผึ้งกลับไปที่กระดานวาดรูป

และคิดทบทวนการออกแบบรังผึ้ง

ตัวหนึ่งเสนอรูปสามเหลี่ยม

"เราสามารถใช้รูปสามเหลี่ยมได้
ดูสิ! มันเข้ากันพอดีเลย"

ผึ้งอีกตัวเสนอ สี่เหลี่ยม

ในที่สุด ตัวที่สามก็โพล่งขึ้นว่า

"รูปห้าเหลี่ยมดูท่าจะใช้ไม่ได้หรอก
แต่หกเหลี่ยมน่ะใช้ได้"

เราต้องการแบบที่ใช้ปริมาณขี้ผึ้งน้อยสุด

แต่สามารถเก็บน้ำผึ้งได้มากที่สุด

ใช่แล้ว ฉันคิดว่ามันคือรูปแปดเหลี่ยม"

"ทำไม"

"มันดูเหมือนทรงกลมมากกว่าแบบอื่นๆ"

"แต่เราจะแน่ใจได้ยังไงล่ะ"

ในการหาคำตอบ สถาปนิกผึ้งงาน

คำนวนพื้นที่สามเหลี่ยม
สี่เหลี่ยม และหกเหลี่ยม

และพบว่าอันที่จริงแล้ว หกเหลี่ยม

เป็นรูปแบบที่ได้พื้นที่เก็บของมากที่สุด

พวกมันตกลงกันเรื่องขนาดที่เหมาะสม
แล้วกลับไปทำงาน

รังผึ้งที่ใช้พื้นที่อย่างมีประสิทธิภาพ
ที่เป็นสัญลักษณ์ของผึ้งทุกวันนี้

อาจจะเป็นผลจากการลองผิดลองถูก

ผ่านเวลาอันยาวนานในประวัติศาสตร์
แห่งการวิวัฒนาการ

อย่างไรก็ดี มันได้ผล

แอบดูรังผึ้งไหนก็ได้--

ใส่แว่นตาป้องกันและคลุมตาข่ายด้วยนะ

แล้วคุณจะเห็นผลสุดท้าย
รังผึ้งขนาดกระทัดรัดอันงดงาม

ที่ไม่ว่าสถาปนิกไหนๆก็ต้องภูมิใจ
ที่ได้ออกแบบ