IT工程師數位筆記本

撰文：Robert Krulwich　　為了避免產生誤會，讓我們一開始就來聲明一下，下面這張圖畫的是一只蚊子。這是一只蚊子。繪圖：Robert Krulwich　　而這個是一滴雨點。這是一滴藍色的雨點。繪圖：Robert Krulwich　　好，問題來了！雨點對蚊子來說可不是什么好事。如果你是一只在下雨天還到處亂飛的蚊子，那么可要做好心理準備，迎接這些呼嘯而過的雨點。首先，雨點和你差不多大，但危險得很，因為它們非常密集。而且水的質量很重，即使是一滴雨點，重量也是你的50倍；如果迎面撲過來的雨點正好打中了你（的翅膀之間）……我簡直不敢往下想……被水滴打中的蚊子。攝影：Tim Nowack　　理論上來說，你會被拍成一個“煎餅”。研究顯示，普通校車的重量是人的50倍，因此蚊子被雨點砸中相當于人被校車撞到。而更糟糕的是，現在外面正在下大雨，每25秒就有蚊子應該被雨點砸到，或者與之擦肩而過。這下你明白了吧，下雨天對于蚊子來說是很危險的。然而，（你可能沒注意到，但是請相信我）每逢下雨，這些討厭的小家伙們就會在空中快樂地飛來飛去——它們似乎一點都不在意身邊的環境。由于某種原因，雨點對它們來說根本不是個問題。蚊子們正在空中自由穿梭，避開了碩大的藍色雨點。繪圖：Robert Krulwich　　為什么？！蚊子為什么不會被砸扁？蚊子雨中生存術　　2012年，佐治亞理工學院的機械工程學教授胡立德（David Hu）開始關注這個問題，他決定用水槍模擬下雨，看看航空實驗室里的蚊子會做出什么反應，同時用高速攝影機拍下這個過程。傳統攝影機每秒只有24幀，而他用的那種則能達到每秒4000到6000幀。這樣，他就能看清楚蚊子的超級慢放動作，找出它們在雨中翱翔的秘密。2012年，他把研究結果以論文的形式發表了出來，下面是這篇論文的概要。　　大多數時候，瘧蚊才不屑于和雨點玩躲貓貓，它們勇于直面劈頭蓋臉砸下來的雨點，不過不會以身體正中間撞上去，而是用纖長的腿來迎接。這些腿朝六個方向展開，因此雖然雨點會讓它們在一瞬間變得人仰馬翻，但蚊子則會以迅雷不及掩耳之勢恢復正常——這一過程不會超過百分之一秒。然而，如果遇到最糟糕的情況，即雨點正好打在蚊子的翅膀之間，那它們該怎么辦呢？和沉重的雨點相比，蚊子是那么輕盈，這絕對是場災難……蚊子正緊緊抓住一滴雨點，隨之一起降落。繪圖：Robert Krulwich　　這也不會有太大問題，雨點會帶著蚊子一起下落，蚊子就像搭便車的乘客一樣。如果雨點落到大而略重的動物身上，比如蜻蜓，就會受到碰撞，同時失去動力；雨點甚至會因為撞擊而分崩離析，以至于這種力從雨點轉移到昆蟲的外骨骼上，導致動物死亡。　　但蚊子就幸運多了，它們是那么輕，水滴可以一路暢通地落下來，轉移的力很少。所以，胡博士告訴我們，事情的真相是這樣的：我們的蚊子突然飄到了雨點上，發現自己以每秒9米的速度俯沖向地面，這一加速度大概不會讓蚊子太舒服，因為它們的身體上被施加了巨大的壓力，能達到300重力單位。可憐的蚊子被包在雨點里，從天而降。繪圖：Robert Krulwich　　這可不是個小數字。Eric Olsen在《科學美國人》的博客上寫道，噴氣機飛行員在空中轉圈時的加速度“只有9個重力單位（88米/秒2）”。可以想象，那時他的面頰都扭曲變形了，但是，我們的研究對象可不是弱不經風的人類。它們是蚊子！它們的頭部更堅硬，而且還有外骨骼，所以突然的加速并不會造成太大傷害；不過，蚊子也不是萬能的，它們也有害怕的事情：“墜機”。地面可比蚊子堅硬得多。啊呀，這只蚊子被藍色雨點壓扁啦！繪圖：Robert Krulwich　　所以，蚊子要做的是盡快離開雨點。下面是最精彩的一幕：胡立德和同事寫道，在大多數的直接沖擊下，昆蟲會下降5到20個體長，繼而非常優雅地起身（多虧它們身上有著濃密的毛，這些毛上有一層蠟，可以防水），“閃到”一邊，然后猛地沖到空中，就像學童跳下公共汽車一樣（而這輛疾馳的“汽車”終究會撞毀）。蚊子真的是這么做的，對它們來說，這沒什么大不了。胡立德認為：蚊子“總是能側向離開水滴，恢復飛行。”（除非雨點把它們打到距離地面非常近的地方。）　　當然這里也是有經驗教訓的，如果你是一只蚊子，那么下雨的時候你最好待在高一點的地方，離地面遠一點；作為人類，如果你擔心蚊子的安危（不會有太多人，我知道），那真是有點杞人憂天。9000萬年前，蚊子就知道該怎么辦了！這只蚊子和手里抱著的水滴就像好朋友一樣。繪圖：Robert Krulwich（譯者：Sky4）
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