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辽阳幕墙泡沫棒批发下面我借用泡沫物理学的发展历史，来说一下利用物理模型来试图解释数学问题的实例，遗憾的是，目前这个问题还没有得到完全解决。

这个问题就是1873年由开尔文提出的开尔文猜想，如果把空间分割成大小相同的气泡，在满足Plateau的结构平衡法则时，面积 小的气泡形态是什么？这就是泡沫结构的 优堆积问题。

这里解释一下，Pateau的泡沫结构法则是稳定泡沫结构的结构规律，可以自行百度查阅。有人会问，面积 小的气泡形态不是球形吗？但是球形气泡不能在空间紧密堆积，球之间的空隙使之无法成为 小的气泡排列。这类开放的问题很难通过具体的数学方法去证明，更多是人们不断找到面积更小的排列方式，然后打破前人的认知，所以以目前人们的研究方法，只能不断地去寻找，然后再想办法去证明这个案例是不是 优的排列。

开尔文接着对泡沫的空间 优结构进行的研究， 图1是它曾经的研究手稿，目前保存于剑桥大学博物馆内。

图1 开尔文关于气泡堆积的笔记在1887年11月4日，也就是开尔文研究了两个多月后，他终于找到了答案。这个结构如图2所示，它是一个由14个面组成的三维结构球体，有6个面是四边形，8个面为6边形，它被称为开尔文单元（Kelvin Cell），这个结构具有高度的对称性。开尔文单元结构是 优美、 对称的三维单元之一，一个多世纪以来，这个结构得到了数学家们的认可，人们认为这就是 优的泡沫结构，，十分完美。然而，这个结构是否是 优的结构一直无法得到证明 （因为它根本不是 优的）。

图2 开尔文提出的 优泡沫空间排布事情的转机发生在1993年，英国科学家Wearire 和Phelan在一种化学合物中发现了一种特殊晶体结构。此化合物化学式为Na8Si46，即有8个钠原子被在由46个硅原子组成的晶体结构中形成的合物结构。这个结构符合柏拉图结构平衡法则，他们使用Surface Evolver分建立了这个晶体的结构单元，称为Weaire-Phelan单元，如图3所示。

图3 不同视角的Weaire-Phelan结构它具有两种体积相等、但形状不同的气泡单元：一个是正十二面体，另外一个是十四面体（其中括2个六边形和12 个五边形）。他们研究发现，这个结构单元具有比开尔文单元结构的面积少0.3%，从而证明了开尔文结构单元并不是 优的泡沫结构单元。然而，目前为止，这个结构是否为 优结构，依然没有得到证明。人们依旧在探索中，可以肯定的是，这个对称性很差，看起来不怎么完美的结构是目前人类所知道的 优排列结构。

有趣的是，水立方的结构，就是采用的这个Weaire-Phelan结构单元去分割空间形成的。水立方也因此成为世界上技术难度 大、 复杂的膜结构工程项目，水立方幕墙工程从分析、设计到施工都是极富挑战性的工作。

参考：

泡沫物理学史拾萃. 孙其诚, 谭靓慧， 物理37 卷（2008 年）7 期 473-481.

从物理模型到数学模型是一加一等于二的很自然过程。从数学到物理模型是使用什么运算可以得到二的过程，他们不是对等的。

一个数学模型有可能对应无数个物理模型，而一个物理模型一般只有一个数学模型。

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(编辑:hnygdzxx888)

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