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阿基米德的报复

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第五章 制作复活节大彩蛋(2 / 6)
能压破鸡蛋。这在理论上可能是正确的。然而实际上,没有一个人能够均匀地施加压力,总会在某点上大于另一点,因而鸡蛋就会破裂。在许多教科书中,人们总想说明,若在一大堆鸡蛋的上下铺些灰泥,大象站在上面,也不会压碎它们。这也只能说明任何一种结构的真实性:如果你能正确地施力,那么结构就能承受。而在现实世界中,却从来没有正确施力的。”

    对此,雷施考虑,怎样工作才能使他从理论上和在实际中都成为一位理想的制作复活节彩蛋的人,他可以从图纸上的设计中看到那个高达31英尺、重达2吨半、像纪念碑一样庞大的复活节彩蛋。雷施的生活中有一句简单的座右铭“志在四方”。有时,他会离开美国几个月,到印度去思考,有时,他会在大学或研究中心附近开设商店,并从事他的几何图形艺术和计算机图形学研究工作。然而在大部分时间内,他都是到处走动,受聘于那些在几何设计方面需要帮助解决各种棘手问题的人,如他在韦格勒维尔镇的朋友们。由于雷施在数学或工程方面没有经过正式的培训,因此他所依靠的主要不是分析方法,而是靠他头脑中形成几何抽象概念的能力,然后用他自己的双手(目前则是用他的计算机打印机),把这种思维的抽象概念转化成为物理实体。

    他曾为设在弗吉尼亚州的美国国家航空航天局的兰利研究中心设计过预制的航天飞机舱室组件。这些组件能够紧紧地装在运载它们进入太空的航天飞机载货架上,在太空展开后可以连接在一起,形成巨大的太空站结构。影片剧本《星际旅行》的制片人曾雇用他设计一种外星飞船的嘴;制片人告诉他,要把嘴设计成貌似器官而且具有高科技的特点,他终于设计出这种神秘太空飞船的技术嘴,能够在其飞行途中吞没一切东西,包括星际飞船“企业号”在内。他也为荷兰的一家多国包装设计联合大型企业——范利尔皇家包装工业公司设计出一种高效的装箱方法,可把类似苹果和李子等球形水果更多地装入条板箱内。

    找出一种最密集地堆积各种不同几何状物体的方法,是数学中一个古老的问题,它曾引起过许许多多的争论。例如 1694年,伊萨克·牛顿就曾与牛津的天文学家戴维·格列高里进行过关于球形问题的争论,所有一样大小的球形,能够与任何一个同样大小的球形接触,其最多数目是多少,格列高里说是13个,而牛顿却认为是12个。这个问题的讨论持续了180年,最后证明牛顿是正确的。

    在第十三个球形的周围放置12个球形,是已知的最密集堆积球形方法中的秘诀。设想在类似桌面般的平面上把一串球排成直线。接着,紧靠着第一行球放上另一行球,并使这行球落入另一行各球之间;于是任何一个球都会与另一行的两球接触。放上更多行球,直到整个桌面放满为止。增加第二行球,须使它们处于第一行各球之间的空隙处。然后在第二行球的空隙处放上球。使其形成第三行球。如果这种层层放球方式不受桌面限制,而是放满整个空间,那么球形会占该空间的74%。换句话说,需要浪费26%的空间。没有任何人知道是否还有更密集的堆积方法。

    当雷施开始为范利尔皇家包装工业公司考虑苹果和李子的包装工作时,他假设球形水果要装在长方形的条板箱内装运,那么它们须按这两种已知的最密集排列方法中的一种装箱。他按该方法着手进行了几个月,直到他突然想到,已知的最密集的堆积方法是数学上假定整个宇宙都充满着球形。但是,在现实世界中,他所涉及的只是一个很小的有限体积,一个3英尺×4英尺的条板箱。由于这种意识,他认为自己是能够解决这个问题的,但是他却得到了重要的经验教训:世界本身会给人以各种各样的约束,而这些约束是纸上谈兵式的推理所难以发现的。(雷施拒绝透露他的解决方法,因为尚未获得专利权。)

    雷施喜欢说的一句话是设计就是“设计师与环境之间的一种来回反馈”——这也是对他自己的事业所做的描述。雷施是在美国密苏里州的独立城长大的,他回顾了关于他参加专业体育的情况。

    在中学时,他曾是一位获得足球、篮球和田径运动3项荣誉证书的优秀运动员,但是当他在大学3年级时,体检时发现心脏有杂音,迫使他完全放弃了体育。“我的双手总是好的,”雷施说道。他不再把全部精力消耗在运动场上,而是把它引向艺术,特别是雕刻艺术,为此,他获得美国衣阿华大学的奖学金。

    昔日在衣阿华大学时,他曾学习过工业设计,并一直在那里读书,直到1966年获得了大学主修课目的学位。但是,由于他在工程方面没有经过技术训练,因此不能在工业方面得到一份工作。雷施回忆说:“各类公司无不对我加以非难,因为我未修任何一门数学课程。当时,人们认定我一钱不值,而我也无可奈何。然而,今天我觉得我应该辩白。我能够制作东西,不像学校正在造就的那些聪明的傻瓜,他们身为工程师,能够理解所有抽象化概念,但却不能制作螺母和螺栓。使我感到高兴的是,现代的几何图形的设计,是在物理学、化学和计算机科学领域学科做出重大成就的关