雨滴砸在蚊子身上,就像汽車砸在人身上,為什麼蚊子不會被砸死?
為了破解這一謎題,美國佐治亞理工學院的胡立德教授與美國疾病控制中心合作,對雨中飛舞的蚊子進行了高速攝像,以便仔細觀察蚊子被雨滴擊中瞬間的行為。
2015年菠蘿物理獎頒給了美國佐治亞理工學院胡立德教授的研究組,以表彰他們發現了蚊子不會被雨滴砸死的訣竅。為什麼這樣的研究都可以發表?它又是憑什麼能獲得菠蘿科學獎呢?這可不是一件容易的事情:首先,要從幾米高的距離外讓雨滴開始加速並準確“擊中”蚊子簡直是不可能的任務,“守株待兔”等蚊子被“人工降雨”自然擊中的概率也微乎其微。研究員們於是採用了“水槍打蚊群”的策略,將數以百計的蚊子裝入一個細高的透明容器中,從容器頂端用高速噴頭向蚊群發射與自然界中雨滴速度相仿(大約每秒9米 )的“模擬雨滴”,以增加蚊子被“雨滴”擊中的概率。
同時,由於蚊子與雨滴在瞬息之間便擦身而過,如何讓實驗設備自動而準確地捕捉這一時刻成了另一個亟需解決的問題。研究員們想出的辦法是,在蚊子飛行高度的上方設置一道“激光封鎖線”,雨滴穿過激光線時,便觸發高速相機開始以每秒4000幀的速度拍攝,詳細記錄蚊子與雨滴相互作用中的每一個動作。
研究小組拍攝的高速視頻顯示,蚊子被雨滴擊中時並不抵擋雨滴,而是與雨滴融為一體,順應雨滴的趨勢落下。當雨滴擊中蚊子翅膀或腿部時,蚊子會向擊中的那一側傾斜,並通過高達50度的高難度“側身翻滾動作”讓雨滴從身側滑落。而當雨滴直接擊中蚊子身體時,蚊子先順應雨水強大的推力與之一同下落,隨之迅速側向微調與雨滴分離並恢復飛行。