雨滴砸在蚊子身上,就像汽车砸在人身上,为什么蚊子不会被砸死?
为了破解这一谜题,美国佐治亚理工学院的胡立德教授与美国疾病控制中心合作,对雨中飞舞的蚊子进行了高速摄像,以便仔细观察蚊子被雨滴击中瞬间的行为。
2015年菠萝物理奖颁给了美国佐治亚理工学院胡立德教授的研究组,以表彰他们发现了蚊子不会被雨滴砸死的诀窍。为什么这样的研究都可以发表?它又是凭什么能获得菠萝科学奖呢?这可不是一件容易的事情:首先,要从几米高的距离外让雨滴开始加速并准确“击中”蚊子简直是不可能的任务,“守株待兔”等蚊子被“人工降雨”自然击中的概率也微乎其微。研究员们于是采用了“水枪打蚊群”的策略,将数以百计的蚊子装入一个细高的透明容器中,从容器顶端用高速喷头向蚊群发射与自然界中雨滴速度相仿(大约每秒9米 )的“模拟雨滴”,以增加蚊子被“雨滴”击中的概率。
同时,由于蚊子与雨滴在瞬息之间便擦身而过,如何让实验设备自动而准确地捕捉这一时刻成了另一个亟需解决的问题。研究员们想出的办法是,在蚊子飞行高度的上方设置一道“激光封锁线”,雨滴穿过激光线时,便触发高速相机开始以每秒4000帧的速度拍摄,详细记录蚊子与雨滴相互作用中的每一个动作。
研究小组拍摄的高速视频显示,蚊子被雨滴击中时并不抵挡雨滴,而是与雨滴融为一体,顺应雨滴的趋势落下。当雨滴击中蚊子翅膀或腿部时,蚊子会向击中的那一侧倾斜,并通过高达50度的高难度“侧身翻滚动作”让雨滴从身侧滑落。而当雨滴直接击中蚊子身体时,蚊子先顺应雨水强大的推力与之一同下落,随之迅速侧向微调与雨滴分离并恢复飞行。