为什么房子不建成圆柱型？

日报标题：我们会好奇「房子怎么不是圆的」，老祖宗应该很惊讶

猪小宝，博士僧 | 一级注册结构工程师

「为什么房子不建成圆柱形呢？」

「为什么房子要建成圆柱形呢？」

知道了选择圆柱形的利与弊，也就知道了不选择圆柱形的弊与利。一体两面。

我不爱写一句话的标准答案，觉得我跑题的请随意点「没有帮助」按钮。

假设我们突然跟 Doctor Who 或者机器猫做了朋友，假设我们可以搭乘他们的 TARDIS 或者时光机，兴冲冲的回到文明最开始的时候，去采访采访我们的祖先们。

我们问祖先们，「为什么房子不建成圆柱形？」

祖先们一脸懵逼，「啥？房子还能建成别的形状？」

我们看了看四周，美洲大荒漠，好像有不少野牛，我们祖先就住在一个个小土包里。

看来，这一届祖先不行。我们再换个地方。

从时光机上下来，我们又问，「为什么房子不建成圆柱形？」

祖先们面露菜色，「啊？我们只会这个圆柱形啊。我们倒是也试过别的，但是不太好垒，容易塌…」

我们又看了看四周，好一派地中海风光，祖先们正在很辛苦的垒石头塔。

美洲欧洲都去了，再来亚洲看看。

从时光机上下来，我们又问，「为什么房子不建成圆柱形？」

祖先们笑容憨厚，「咦？还有别的形状？那怎么用木条编呢？」

我们再看了看四周，蒙古大草原上祖先们正在收拾行装，逐水草而居。

再换一个，时光机再次启动。

「为什么房子不建成圆柱形？」

祖先们一个雪球砸到我们脑门上，「不建成圆的还能建成方的？方的怎么垒屋顶？你想砸死我们？」

看来祖先们都不行，竟然只会造圆形的房子。

为什么呢？其实原因也好理解。

一方面，大自然是没有方形的，大自然也没有直线，祖先们去哪里想到竟然还会有直线组成的方形这种形状呢？房子是个神圣的地方，祖先们参照日月星辰，看上去全都是圆的；想要房子结实，祖先们看看手里的鸡蛋，看看河里的鹅卵石，都是活生生的例子；想要房子不被风吹坏，不被雪压塌，森林里的参天大树看上去不怕风雪，没见过方的树干，也没见过方的树冠。

另一方面，祖先们手头只有泥土、石头、木头、雪这些天然材料，虽然他们可能不明白其中的科学道理，但是从大量的尝试和失败中，他们还是明白了，这些天然材料的抗弯性能非常有限，想要做出一个屋顶来，只有拱顶一条路。当然他们可能并不知道拱顶利用抗压性能的原理，但是或早或晚，世界各地的祖先们都琢磨出来了拱顶。要想成功的建造拱顶，拱脚的侧向力平衡就非常关键，而圆形是最完美最合理的形状，因为从各个方向的拱脚到拱顶的水平距离都是一样的。

如果我们回到时光机上继续我们的时光之旅，围观一下人类文明史上那些决定性的时刻，那一定少不了这一站。就在这座斜塔上，伽利略做了那个著名的自由落体实验。

某种意义上，这是实践科学的起点，从此人类不再是懵懵懂懂跌跌撞撞的摸着石头过河了。我们学会了研究科学的方法，我们知道了研究科学的意义，有了这个好的开端，离我们真的造出跨越江河的桥梁已经是指日可待了。如果我们细心观察的话，这座永留史册的比萨斜塔就是一个标准的圆柱体。

我们的时光之旅里自然也少不了残酷血腥的战争和随之而来的波澜壮阔的文化迁徙。在中国福建，我们可以看到迁徙而来的客家人正在建造他们的宗族堡垒。

「您好，能谈一下您这个房子为什么建成圆柱型吗？」

「好的，主要是我们一个大家族都住在一起，外面战乱四起，有枪就是草头王，还有倭寇什么的，乱世嘛，安全第一。我们这个堡垒就是个龟壳阵，全方位无死角。」

我们的时光之旅也一定少不了人类科学技术的发展。随着工程力学的发展，人们明白了应力，明白了强度，这才让很多大规模的工业化生产成为可能。

比如，如果我们不知道如何分析容器的环向应力，那我们怎么才能造出工厂里的各种压力容器呢？

其实这个道理也很简单，我们从很早时候就学会箍木桶了。之所以需要「箍」紧木桶，之所以一块一块木板拼起来的木桶并不漏水，原因就在于我们用环箍提供的环向拉力平衡了木桶里面水的压力。如果外面的环箍断了或者松了，木桶就会漏水。也正因为如此，承担着拉力的环箍不适合跨越棱角，否则容易被割断，也容易应力集中，所以木桶的环箍这一圈最好没有任何棱角。又一次，圆形成为了最完美最合理的解决方案。这也就是为什么很少有方形的木桶。