方鈉石串珠模型

每年的 Bridges數學藝術會議 (Bridges Conference) 提供了一個獨特的平台，讓數學家、藝術家以及對數學和藝術之間聯繫感興趣的人們聚集在一起。在 2016 年的會議上，Chia-Chin Tsoo 和 Bih-Yaw Jin 展出了一系列引人入勝的數學藝術作品，其中包括一個精美的 方鈉石結構串珠模型。

背景介紹：數學珠飾在化學結構可視化中的應用

利用珠飾來構建複雜的幾何和分子模型是 金必耀教授 及其合作者長期以來探索的一個領域。他們的研究表明，通過精巧的串珠技巧，可以將抽象的化學結構和數學概念轉化為具體的、具有藝術價值的模型。特別是對於那些難以通過傳統方式觀察和理解的結構，珠模型提供了一種直觀的可視化方法。

2016年Bridges會議展品：方鈉石結構串珠模型

在 2016 年的 Bridges 會議上，Chia-Chin Tsoo 和 Bih-Yaw Jin 展示了他們的作品 Bead model of Sodalite structure。這件作品是一個利用木珠製成的模型，旨在展示蘇打石這種礦物的晶體結構 。

作品詳情

• 作品名稱： Bead model of Sodalite structure
• 創作者： Chia-Chin Tsoo & Bih-Yaw Jin
• 創作年份： 2015
• 尺寸： 20 x 20 x 20 厘米
• 材料： 17mm 木珠

方鈉石結構的概念

根據藝術家的描述，方鈉石結構可以被認為是由 截角八面體（truncated octahedra）在三維空間中均勻填充而成的。截角八面體，也被稱為雙截角立方蜂窩（bitruncated cubic honeycomb）或開爾文結構（Kelvin structure）。在這個珠模型中，球形的木珠代表氧陰離子；而隱藏在四面體單元內部較小的陽離子則沒有在模型中展示 。

在2016 年 Bridges 會議上的藝術家陳述中，Chia-Chin Tsoo 和 Bih-Yaw Jin 指出，沸石（Zeolite）是一類基於 TO4 四面體單元的鋁矽酸鹽礦物，其中 T 是鋁或矽陽離子，O 是氧陰離子，是 Peter Pearce 的最小庫存/最大多樣性系統的最佳範例 。他們認為，豐富多樣的沸石結構可以看作是由少數多面體構建單元（如截角八面體、棱柱和十二面體）組成的，而這些單元又是由頂點連接的四面體構成，氧陰離子位於這些四面體的頂點。他們展示了數學珠飾可以用於構建這些沸石結構的硬球開放堆積模型。

數學藝術的意義

這個 方鈉石結構珠模型 不僅是一個視覺上引人注目的藝術品，更是一個理解複雜晶體結構的有效工具。通過將抽象的科學概念轉化為可以觸摸和觀察的物理模型，它促進了我們對物質世界的幾何和結構的理解。這也體現了數學和藝術結合的力量，能夠以新穎的方式傳達科學知識。

要了解更多關於 2016 年 Bridges 會議以及其他精彩的數學藝術作品，請訪問 Bridges數學藝術會議官方網站。

參考文獻

• Chia-Chin Tsoo & Bih-Yaw Jin | 2016 Bridges Conference | Mathematical Art Galleries - Bead model of Sodalite structure.