我治教小学自然的老师，可以很负责任的告诉你：当代的小学生就是学到这么难的物理知识了，不过，相对于中学来说，对小学生的要求降低很多，只要求：知道。。也就是说只要孩子自己知道：“我听说过有这么一回事情。“就可以了。。。。.

一件建筑和高级工程学的杰作

郭世琮

　　蛋壳对于压力的承受力是惊人的。人人皆知的是，在中国杂技佳作中，不仅有人踩鸡蛋的节目，更有提起两桶水踩蛋的精彩表演。这是巧妙地利用蛋壳承受压力能力的一个极好的例子。蛋不仅是整个生物界最大的单体细胞，以现代技术和工程知识系统的眼光来看，它还是一个集工程学、建筑学、防卫战略、保存能量和使空间利用达到最佳化与将其最完美结合于一身的大自然的绝妙之作。应该说，朴实无华的一枚蛋综合了人类只是在其文明进程的后来阶段才认识并加以应用的概念。蛋利用了拱顶的原理，由于所需要的作用不同，蛋壳对于拉力和压力有着不同的承受力。蛋壳虽然是绝缘材料，但又能让空气和湿气透过。在仅仅数厘米大的微小空间内囊括了多项先进的技术。

　　我们的观察首先从鸡蛋，特别是从蛋壳开始。蛋壳是由94%的碳酸钙（以方解石晶体的形式）、1%的碳酸镁、1%的磷酸钙和4%的蛋白质构成的。方解石晶体基本上是随意排列的，因此在晶体之间形成了许许多多的小孔，这些蛋孔可以让空气和湿气能通过，而空气和湿度对于雏鸡，当然还有细菌（比如沙门氏菌）的生存来说是必不可少的。

　　方解石晶体的排列赋予了蛋壳与其作用相称的一个完美的结构，也就是它能够抗较大的压力，但对于拉力来说相对较弱。这样，如果通过两介凸出的顶端，对蛋壳施加太力，那么鸡蛋抗压力就显得很强，这也是由它们的拱状结构的力学特性决定的，拱形结构使圆屋顶和拱形物能够承受巨大的重量。在这种状态下，压力沿拱状结构（也就是沿蛋壁）分布，而不会使结构断裂。而蛋壳又必须是易碎的，这样雏鸡只用微弱的力就能破壳而出。雏鸡用嘴向外用力，从蛋壳内部看呈凹形的顶部很容易碎裂，因为它的抗拉力很弱。

　　一个绝妙的以气室（类似一种安全气囊）和卵带（两根缠绕在一起的筋把蛋黄固定住）为基础的弹性──气动系统可确保蛋黄位于蛋的中心位置。.

国家大剧院--保罗·安德鲁的未来主义的蛋壳将北京引向新的方向

项目：中国国家大剧院

地点：北京

建筑师：保罗·安德鲁建筑设计事务所（Paul Andreu Architecte）和ADP-Paul Andreu，
Francois Tamisier,Herve Langlais,Alain Le Pajolec,Felipe Starling。

工程师：Setec

    从紫禁城望去，中国国家大剧院似乎盘旋于地平面之上，就像一座柔和的圆形的神秘小山。这座14,9万㎡的综合性剧院建筑是由法国建筑师保罗·安德鲁(Paul Andreu)设计的，目前正在距天安门广场约450m的长安街上进行施工，它引起了举世关注并大胆地向人们展示了一个生机勃勃面向未来的社会新气象。中国人像往常一样根据自己想像的形象给这座建筑起了一个别名：蛋壳。

    国家大剧院结构特征是高耸在一个巨大的湖面上的椭圆形球体。南北两个入口包覆钛金属板并配以透明玻璃楔，该建筑长度达208m，高度为45m。鉴于日本几个项目的钛表面出现的老化现象，安德鲁决定将国家大剧院结构中的钛保持其未处理的状态，以呈现天空的反射，而且还对钛进行了特殊氧化以经得起将来的清洗。为与闪光的金属外表面形成鲜明对比，安德鲁用暗红色木材衬在屋顶内表面。

    当这座综合性建筑于2005年下半年落成时，圆顶下的小世界将会佳音不绝。其主要设施包括一个拥有2416座的歌剧大厅、一个可容纳2017名观众的音乐厅、一个剧院以及商店、展览馆和餐厅。就各种功能而言，该项目会使人想起巴黎的“蓬皮杜文化艺术中心”，安德鲁说这是在创造大型的丰富多彩的公共场所方面十分成功的一座建筑。

    直到一年前安德鲁还是巴黎机场公司(ADP)的主建筑师，当时他创办了自己的公司。安德鲁获得了许多与人相处的经验，并学会了给人以自由空间而非事必躬亲。在巴黎机场公司时，他就以设计充满活力的戴高乐机场1号候机楼给人留下深刻印象，在那里，游客可经由交叉玻璃通道穿过中厅；另外还有戴高乐机场可互换组件的玻璃顶[record，1996年1月，76页]；上海新浦东机场线条明快的设计[record,2000年7月，162页]。

    1999年，通过设计竞赛，安德鲁获得“国家大剧院”的委托。此次竞赛包括受邀建筑师和其他像他一样的职业建筑师。这是“一个十分漫长的过程，有一次，我几乎都快要崩溃了”安德鲁如是说。在18个月中，客户重新考虑了诸如基地选择之类的问题，安德鲁也进行了设计修改。但是，他的基本构思则保持不变：剧院立面没有缺陷、建筑没有背面，并且所有停车场和技术设备用房都设在地下。此外，他坚决要求将该项目的最重要的部分——剧场定位在建筑的中心点，并且此建筑应当与相邻的人民大会堂在同一轴线上。他的未来派风
格的设计和外籍身份引起了中国执业建筑师的颇多非议，甚至导致2000年的短暂停工。

    安德鲁的设计创造了一系列的外壳层和活动层面——水池甚至可在冬季兼作溜冰场。游客可从北面经过一个59m长的水下玻璃顶通道入场。在宏伟的中庭内，每一个演出厅都有独特的建筑形式。例如，歌剧大厅覆盖着金色金属网。厅内的座位呈舒缓的曲线形排列，并且室内看不到明显的转角，声学顾问对此颇有微词。为了获得良好的声学效果，安德鲁使用编织的金属网来控制各排弧形的座位，使声音可穿过后墙。金属网和墙壁之间的空隙可以设置彩灯照明。

    小剧院具有1040个座位，墙面包覆丝织品，将用于京剧表演，而京剧这一传统的表演形式需要与观众紧密互动。与之相反，方形的白色音乐厅中的一排排座位则能让观众远距离悦目欣赏。对于剧院来说，其储存空间、技术设备甚至货运区都设在地下，因此不会影响上面的各种活动。该工程项目的垂直分层的结构形成了歌剧大厅上部逐层退后的平台，从平台上能够看到紫禁城和天安门，广场周围的人民大会堂等建筑。

作为北京迎接2008年奥运会的第一个“大项目”，国家大剧院已为国际建筑师们开辟了一条新途径。正如安德鲁所解释的那样，他的建筑“正在创造连续和分裂，但不会引起冲突。”.