人體骨骼和埃菲爾鐵塔有何共同之處埃菲爾鐵塔人體骨骼

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人體骨骼和埃菲爾鐵塔有何共同之處埃菲爾鐵塔人體骨骼,用長達(dá)1000頁的內(nèi)容對一些支配生物學(xué)的數(shù)學(xué)定律進(jìn)行了深度分析,叫人信服。

“來自蘇黎世的庫爾曼教授是一位宏大的工程師,同時也是圖解靜力學(xué)這種現(xiàn)代力學(xué)解析法的開創(chuàng)者。

1866年,他偶然間來到了其同事邁耶的解剖室,這位解剖學(xué)家產(chǎn)時正用心討論一塊骨頭。

之前始終忙于設(shè)計一款全新力氣型起重機的庫爾曼很快發(fā)覺,松質(zhì)骨的排列方式恰巧是各種力的圖解表,清晰地顯示了這種負(fù)重結(jié)構(gòu)中拉力和壓力的方向。

簡而言之,自然給予骨骼力氣的方式和方向正是獲得力所需的相應(yīng)因素。

據(jù)說,他當(dāng)時大喊道:‘那就是我的起重機!’”工程師在觀看一種結(jié)構(gòu)的時候,看到的不只是材質(zhì)本身,更是起作用的那些力——像是戴上了一副光護(hù)目鏡。

這些力分為兩種,將某一物體朝內(nèi)擠壓的壓力和將其朝外拉伸的拉力。

桌子、椅子、橋梁乃至摩天大樓本質(zhì)上都是這兩種力的集合。

所以,庫爾曼在設(shè)計起重機的時候,利用了其開創(chuàng)的圖解靜力學(xué)來標(biāo)出這些壓力和拉力。

下面就是他所畫的圖。

圖片來源:達(dá)西湯普森所著《論生長和形態(tài)》公有領(lǐng)域左圖是他當(dāng)時所討論的起重機的受力圖。

右圖是股骨[9]頂端受力圖。

這些圖片作為庫爾曼和伍爾夫1870年專著的改良版,標(biāo)志著工程師和解剖學(xué)家之間的首次合作。

因此,庫爾曼在看到股骨頂端松質(zhì)骨的受力模式后,聯(lián)想到了自己的起重機。

他特別清晰地看到了骨頭中力線的交叉型分布,立刻萌生了靈感。

股骨頂端橫截面,來源:《格雷氏解剖學(xué)》公有領(lǐng)域股骨內(nèi)部之所以以松質(zhì)骨的方式進(jìn)行高效排列,是為了確保受力最多的位置恰好是實心的部位,而在沒有力施加的條件下,恰好是中空的部位。

在骨骼進(jìn)展過程中,上述現(xiàn)象會漸漸發(fā)生。

松質(zhì)骨會朝著受力最多的方向進(jìn)行排列、變硬,未受力的部位則發(fā)生萎縮,好比風(fēng)所形成的那些令人嘆為觀止的拱形砂巖。

風(fēng)將受力最小的那部分巖石帶走,留下力線的三維輪廓,那是巖石排列最為緊密的位置。

近年來,骨骼和力之間的關(guān)聯(lián)是否具備數(shù)學(xué)意義上的精確?????度為人所質(zhì)疑。

不過,人們對

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