搞笑诺贝尔奖：鸭子排排站的流体力学研究？

发布于：2022-12-12 09:24:12 来自：水利工程/水利工程设计 [复制转发]

美国东部时间9月15日，2022年年度搞笑诺贝尔奖名单公布，来自不同领域的10组研究者获得了该奖项。

受疫情影响，今年的搞笑诺贝尔奖颁奖依然采取线上视频形式，获奖者还可以收获一张印着10万亿元天文数字的津巴布韦假币。

小鸭子们为什么排排站

2022年年度搞笑诺贝尔奖物理学奖

早在1994年，Frank Fish就对动物的编队运动如何减少个体动物的能量消耗好奇。

现实中，小鸭子们会跟在它们母亲身后，并以单列队形游泳前进，这使它们成为了研究的案例。

通过计算验证，Frank发现，只要保持合适的距离，跟在母亲正后方的小鸭子就可以减少波阻力，用更少的能量就可以游泳前进。

每只小鸭子不仅享受着省力划水的好处，同时也能将这种效应沿着队列传递给下一只小鸭子。

本次诺贝尔奖，曾经发表在著名的流体力学期刊JFM上。在这个研究中，科学家使用简化的数学模型，来计算鸭子排排站游动时候的阻力，竟然有重大发现。

首先，科学家将这种行为称之为wave-riding与wave-passing。在头鸭（一般是母鸭）游动之后，后面会泛起层层涟漪。后面排排站的小鸭子们通过wave-riding，可以大大的降低阻力。

这种机制类似于小鸭子乘坐在波浪中前进，进一步的减少兴波阻力。

当然了，母鸭的角色就类似于自行车运动的一种破风手。母鸭消耗自身的能量，来保护小鸭子们前进。

同时，科学家还发现，wave-passing机制可以使得整个鸭子群落处于一个动态平衡的过程。也就是说，不管鸭子多少，wave-passing会使得总兴波阻力保持一个常数！

鸭子们成熟的将wave-riding与wave-passing应用的淋漓尽致。通过两种机理，提高机动性。

该研究虽然将鸭子玩到了极致。但是科学家表示，相关的机理可以应用于船只群落，在输送相同的货物时，尽可能的减少燃料消耗。

哪有什么岁月静好，只不过是有头鸭在为你负重前行。

多谢头鸭！！

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