這種小蝦能“襲擊”軍艦,他的武器比我們的還先進

這種小蝦能"襲擊"軍艦,他的武器比我們的還先進

二戰時期,盟國海軍在追蹤納粹潛艇時,遇到了一件怪事:他們的水下偵聽設備總是受到一些劈里啪啦的噪音的干擾。

一開始,誰也不知道這些噪音到底是從哪兒來的。

直到科學家們發現了一類奇特的海洋生物——鼔蝦(Alpheidae),俗稱槍蝦。槍蝦廣泛分佈在藍星的各個海洋中,從太平洋到大西洋,全面覆蓋了主要的海洋戰場。

它們的標誌性特徵是擁有一雙極不對稱的螯,其中那隻惹眼的巨螯有時能長到身長的一半以上,看起來像是扛了一個"小鋼炮"。而水下噪聲的秘密,就藏在這件重型武器裡。

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科學家們用嚴謹的數據和調皮詼諧的插畫描繪了槍蝦們在海底竭力製造噪音的場景。我第一次看到這些插畫時,直接就被這些成套的卡通插圖逗樂了好些天

槍蝦的致命武器

受當時的科學條件所限,科學家們將噪音的來源直觀地解釋為槍蝦巨螯的快速合閉碰撞。

在2000年前後,高速攝像機技術快速進步,荷蘭特溫特大學應用物理教授Lohse的研究團隊,通過分析一種槍蝦(Alpheus heterochaelis)的高速影像和水中的聲波信號,指出槍蝦的噪音並非來自於快速閉合的巨螯的碰撞,而是因為巨螯閉合時產生的高速射流引起的空化氣泡(又稱為空化氣穴)。

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槍蝦的噪音來自巨螯閉合時產生的高速射流引起的空化氣泡,這些低壓空化氣泡因為壓差的作用快速坍縮,會使空化氣泡內的水蒸氣和空氣體積急劇壓縮,在坍縮到最小體積的瞬間(納秒級別)產生極高的壓力和溫度(可達5000度),甚至產生激波和大量的光子。

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高速攝像機拍攝到的槍蝦巨螯閉合的過程

這種奇特的現象被稱為"蝦光現象"。槍蝦利用這種超級"炮彈",能夠輕鬆擊暈甚至殺死敵人或獵物,併產生高達210分貝的噪聲,比真實的槍聲(平均150分貝)還要響,這讓它們成為了海洋中的"噪聲器"。

我還在網上買了五隻佛羅里達的大螯槍蝦放在實驗室內教授提供的海水魚缸中。實驗室小夥伴們還給每一隻都取了名字,自此每天看槍蝦就成了實驗室的一大娛樂項目。槍蝦們的激波等離子體槍威力巨大,甚至將結實的魚缸震出了裂縫,得虧我們發現得早,否則缸中的海水全都漏光了……

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威武雄壯的大螯槍蝦和被震裂的魚缸


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