大雁翅膀扇動(dòng)會(huì)引發(fā)尾流的渦旋,而渦旋的外側(cè)正好是向上的氣流。如果相鄰的大雁剛好處在上升氣漩里,那么他們的飛行就會(huì)大大省力。
秋天已至,一群群的大雁又從南往北的遷徙,每到這個(gè)時(shí)候大雁飛行陣型的研究都會(huì)達(dá)到個(gè)小高潮,那么,大雁整齊陣型飛翔到底用意何在呢?
在現(xiàn)有的大雁人字形編隊(duì)說法中,“節(jié)省體力”的解釋流傳最廣。然而,這個(gè)解釋還停留在假說階段。目前為止,家還沒有確鑿的證據(jù)來支持它。1914年,德國的空氣動(dòng)力學(xué)家卡爾 魏斯伯格(Carl Wieselsberger)經(jīng)過簡單計(jì)算后首次提出大雁飛人字形可以節(jié)省能量這一假說。他認(rèn)為,大雁翅膀扇動(dòng)會(huì)引發(fā)尾流的渦旋,而渦旋的外側(cè)正好是向上的氣流。如果相鄰的大雁剛好處在上升氣漩里,那么他們的飛行就會(huì)大大省力。
這一結(jié)論很快受到科學(xué)界的推崇,1970年,里薩滿(Lissaman)和斯科倫伯格(Schollenberger)利用日臻成熟的空氣動(dòng)力學(xué)理論首次給出了一個(gè)估算。他們發(fā)現(xiàn),與單個(gè)大雁相比,一個(gè)由25只大雁組成的人字形編隊(duì)可以多飛71%的航程。他們還得出,最佳的人字形夾角為120度。一時(shí)之間,這成為了教科書般的事實(shí)。
然而經(jīng)過科學(xué)計(jì)算的不斷標(biāo)準(zhǔn)化精確化,有科學(xué)家質(zhì)疑在里薩滿和斯科倫伯格的研究中,他們并未給出具體的計(jì)算公式和計(jì)算過程。而他們采用的模形也過于簡化:先是假設(shè)這些鳥不扇動(dòng)翅膀,而是像固定翼飛機(jī)一樣僵硬;同時(shí)也沒有考慮光滑的機(jī)翼和毛茸茸的翅膀之間的區(qū)別。此后,一批更深入的理論研究證明,大雁編隊(duì)飛行的能量利用率遠(yuǎn)沒有文章中提到的那樣高。不管此類工作如何細(xì)致,模型如何復(fù)雜,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)家們還是批評這些理論計(jì)算過于理想化。光憑理論計(jì)算,似乎無法博得人們的青睞。
雖然科學(xué)家們尚不能證明人字形和一字形編隊(duì)能夠節(jié)省長途飛行的體力,但是這種編隊(duì)形式的其他好處已經(jīng)被證實(shí)了。鳥類學(xué)家發(fā)現(xiàn),加拿大大雁的眼睛分布在頭的兩側(cè),各自可以覆蓋從正前方往后的128度角的范圍。這與這些大雁編隊(duì)飛行的極限角度相一致。換句話說,每一個(gè)在編隊(duì)里飛行的大雁都能看到領(lǐng)隊(duì)鳥,而領(lǐng)隊(duì)鳥也可以看見全部的編隊(duì)成員。因此,這些鳥類選擇人字形和一字形至少有一個(gè)確定的理由:在編隊(duì)飛行中,每一只鳥都能看見整個(gè)編隊(duì),從而能夠更好地進(jìn)行相互交流或者自我調(diào)整。
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本文標(biāo)題:大雁擺造型或可節(jié)省體力 人字含何科學(xué)道理
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