学术经纬在吹泡泡史上，这些科学家留有姓名( 二 )
至于三维空间的开尔文问题 ， 老勋爵自己给出的答案是截角八面体 ， 它由八个正六边形和六个正方形组成 。
开尔文认为 ， 用这种结构填充空间最为高效 。 这个答案显然受到了肥皂泡的启发 。
【学术经纬在吹泡泡史上，这些科学家留有姓名】
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截角八面体（6个正方形和8个正六边形组成）和其空间排布 | wiki
虽然开尔文对他的这一说没有给出严谨的证明 ， 但在随后100多年里 ， 大部分人相信出题人的回答就是这一问题的最优解 。
超越开尔文——威尔―弗兰气泡
直到1993年 ， 开尔文的泡泡破了 。
爱尔兰物理学家丹尼斯·威尔和罗伯特·弗兰提出了一种新设计 ， 超越了开尔文结构 。
这种名为“威尔―弗兰气泡”的结构 ， 包含12面体和14面体两种单元 。 用威尔―弗兰气泡填充空间 ， 可以比开尔文的方法节约0.3%的原料 。
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威尔-弗兰气泡结构 | wiki
值得一提的是 ， 威尔-弗兰气泡正是北京奥运会游泳中心（水立方）的设计灵感 。 因为借鉴了这一模型 ， 大大减少了“水立方”需要的钢材数量 ， 整个建筑主体只用了6700吨钢结构就建成了（和正常水平相比 ， 节省了多少？） 。
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水立方借鉴了威尔-弗兰气泡模型 | wiki
不过 ， 威尔-弗兰气泡是否为 “开尔文问题”的最终解 ， 我们现在也不能下定论 ， 只能寄希望于那些吹着泡泡的科学家们多多加油 。
普拉托也有一个问题
和开尔文一样 ， 比利时物理学家普拉托也是一位沉迷吹肥皂泡的大师 ， 他甚至写下了长达450页关于泡泡的专著《仅在于分子作用力下的液体静力学和实验》（Statique expérimentale et théorique des Liquides soumis aux seules Forces moléculaires ， 1873） 。
普拉托也在吹泡泡中发现了一个问题：在数学上在给定边界曲线的情况下 ， 如何求出最小曲面 。 这一问题也被命名为“普拉托问题” 。
为了解答这一问题 ， 需要涉及到几何学的很多高深理论 。 但在生活中 ， 只要你拿个铁丝弯成边界 ， 沾点肥皂水 ， 你吹出的泡泡就是普拉托问题的解 。
当然 ， 科学家不会就这么满足 ， 他们渴望来自数学的严谨证明 ， 甚至还把普拉托问题发展到了高维空间 。 这种寻找“极小曲面”的研究 ， 吸引着一批又一批杰出的头脑 。
2019年 ， 被誉为“数学领域诺贝尔奖”的阿贝尔奖授予了美国数学家卡伦·乌伦贝克 。 顺便说 ， 这也是首次有女性数学家获得该奖 。
作为现代几何分析的奠基人之一 ， 乌伦贝克最著名的工作就是对极小曲面的研究 。 谁知道呢 ， 没准儿她私底下也在吹着泡泡 。
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阿贝尔奖首位女性得主乌伦贝克（Karen Uhlenbeck） | The University of Texas at Austin
对肥皂泡的研究 ， 科学家从未停止 。
从泡泡中延伸出的科学问题不仅局限于数学和物理 。 与肥皂膜相似的生物膜、材料科学中的泡沫结构、工程科学中的充气薄膜结构……无一不是值得投入毕生心血的研究对象 。
研究者们日思夜想的科学难题和夏日午后孩童吹出的五彩斑斓 ， 同样值得追逐和欣赏 。
肥皂泡的研究故事在继续 。 吹泡泡的人一直都在 。
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