El hexágono, máxima compacidad

Foto de Emmanuel Boutet bajo una licencia Creative Commons

¿Os habéis fijado en los panales? son hexagonales, ya son ganas, ¿por qué no hacerlo cuadrado?. Hace ya algún tiempo fui a cenar a casa de unos amigos (saludos a Moranko, Gabri, Palerm, y "es Pinero") otro amigo nuestro (saludos a MiDas) les había hablado de los hexágonos y que era la figura geométrica de máxima compacidad (en 2D se entiende), luego la conversación se fue por otros sitios y la cosa quedó en el aire. Tiempo después me dijeron "pero por que el hexágono y no el cuadrado por ejemplo". Y es verdad, si tu apilas cajas cuadradas guardas el mismo espacio que las hexagonales. No quedan "huecos". Bueno eso es verdad pero hay que entender que cuanto más se aleja algo del centro de área es menos "compacto".

Bien, la figura geométrica que mantiene todos los puntos de la frontera a la misma distancia es la circumferencia (no hay ningún punto que se aleje más del centro que otros, como pasaría con un cuadrado), además de que no hay "huecos". Así que sería la figura más compacta individualmente. Si nos fijamos también es la que tiene menor perímetro por igual área. Estas dos ideas están muy relacionadas, pero eso ya es otra historia.

Bien es la más compacta individualmente, pero que pasa cuando ponemos muchas. Coged 7 monedas iguales y colocadlas de manera que quede lo más compacto posible (esto se lo más cercano al centro posible y a su vez ocupando el mínimo espacio posible). Os quedará algo así:

No se si ya intuís el hexágono. De todas formas es evidente que quedan unos huecos entre las monedas, que, las coloques como las coloques no se pueden eliminar. Imaginemos ahora que las monedas son más blandas de lo que son (o nosotros somos más fuertes) y las apretamos obligándolas a ocupar el espacio que queda. Cada hueco esta rodeado por tres monedas idénticas así que cada hueco cede un tercio a cada moneda. La figura que quedaría sería esta

Ahora ya no hay huecos pero los vértices están algo más lejos del centro que el resto de los puntos. Es cierto, pero no mucho más, cuanto más lados tiene un polígono menos se alejan los vértices del centro (cuando tiene infinitos lados es una circunferencia) hemos sacrificado tener todos los puntos a la misma distancia a cambio de que no queden huecos.

Por otra parte, salvo ciertas excepciones, entre los polígonos en general quedarían huecos. Por ejemplo es imposible juntar cosas (compactar) con octógonos, siempre quedan huecos. Las excepciones son el triangulo equilátero, el cuadrado y el hexágono. Como de estos tres el que tiene más lados (y por tanto menos se alejan los puntos del centro) es el hexágono, es este la figura más compacta. Es decir que si juntamos muchos hexágonos iguales no quedarán huecos y los puntos de las fronteras estarán casi a la misma distancia.

PS:tofito i roseta nos hacen llegar una foto de la costa irlandesa. Las formaciones de rocas volcánicas adoptan forma de hexágonos con apariencia de escaleras para gigantes.