建筑之美与数学的碰撞

数学是生活中随处可见的工具，建筑是集实用与美观于一体的风景。这两者的碰撞，又会产生怎样的火花呢？

广州电视塔

广州电视塔（昵称小蛮腰）是中国第一高塔，是国家4A级旅游景区。它的外型是典型的单页双曲面，即直纹面。单页双曲面的每条母线都是直线，通俗来说，虽然看上去广州塔外边是光滑的曲线，中间细两头宽，但是事实上每一根柱子自下而上都是直的，所以广州塔是一堆笔直的柱子斜着搭起来的。

北京凤凰国际传媒中心

在北京朝阳公园西南侧，屹立着一座造型奇特的建筑——北京凤凰国际传媒中心。建筑整个设计为我国建筑师原创，中西合璧，充满时代感，华丽的壳体让人印象深刻。凤凰卫视大楼内环，整个大楼设计充分借鉴了莫比乌斯环的概念，具有魔术般的性质。走入正厅放眼望去，各种舞动的“环型”，目不暇接。一条条没有开头和结尾的延续条带，将壮观的中庭空间缠绕包裹着。不同层面、不同角度观看那迷人的卷绕、交错和环体舞动的曲线，多彩多姿，各种扭转形成复杂的体面，而又合理地用线条勾勒出美丽的弧线，线与线之间形成一系列透明的部位，极具空间感。

赵州桥

河北省赵县的赵州桥只用单孔石拱跨越洨河，由于没有桥墩，既增加了排水功能，又方便舟船往来，石拱的跨度为37.7米，连南北桥堍（桥两头靠近平地处），总共长50.82米。采取这样巨型跨度，在当时是一个空前的创举。石拱跨度很大，但拱矢（石拱两脚连线至拱顶的高度）只有7.23米。拱矢和跨度的比例大约是1:5。可见桥高比拱弧的半径要小得多，整个桥身只是圆弧的一段。这样的拱，叫做“坦拱”。

帕特农神庙

古希腊帕特农神庙是举世闻名的完美建筑，它的高和宽的比是0.618。建筑师们发现，按这样的比例来设计殿堂，殿堂将更加雄伟、美丽；去设计别墅，别墅将更加舒适、漂亮，数学家们定义其为黄金分割比。如果我们在巴特农神庙周围描一个矩形，那么发现，它的长是宽的大约1.6倍，这种矩形称为黄金矩形。连一扇门窗若设计为黄金矩形都会显得更加协调，令人赏心悦目。这至今还是世界最美丽的建筑之一。巴特农神庙建造于古希腊数学繁荣的年代，它的美丽就是建立在这样严格的数学法则上的。

泰姬陵

印度的泰姬陵建筑是完美的对称。从远处看泰姬陵园区的大门，你会发现，河道、水渠、建筑物，木板小道，树木种植的位置、品种、高度，乃至那小道上砖块构成的纹路都沿着中轴线完全对称。园区之外的集市中商铺的位置，以及亚穆纳河对岸的月影花园都遵循着这个规律完全对称。进入建筑物中，一切仍然对称。

慕尼黑奥运会场馆

在数学中，极小曲面是指平均曲率为零的曲面。举例来说，满足某些约束条件的面积最小的曲面。物理学中，由最小化面积而得到的极小曲面的实例可以是沾了肥皂液后吹出的肥皂泡。肥皂泡的极薄的表面薄膜称为皂液膜，这是满足周边空气条件和肥皂泡吹制器形状的表面积最小的表面。

数学无处不在，“建筑是数学的物质化表达”，数学和建筑的结合让数学元素、数学知识更好的被人们熟知，也让数学之美在建筑中展现得淋漓尽致。