你知道地球上有什么,快到肉眼无法分辨的速度吗?颠覆你的认知
比如大黄蜂煽动的翅膀,爆炸产生的冲击波,还有一些鲜为人知的神奇生物体内爆发的巨大能量。如果不是高速摄像机的发明,记录下这些影像再通过慢放,单凭人类的眼睛是几乎是不可能觉察到这些速度的。
那它们的速度是超过光速吗?显然这是不可能的,之所以肉眼看不到,主要是因为它们特殊的展现形式,和较小的空间距离上产生的高速或高频运动现象,如果没有高速摄像机的记录,就会转瞬即逝。
就拿爆炸产生的冲击波来说,运动的速度极快,肉眼是无法看到的,可以达到300米每秒。对于没有经历过爆炸现场的人来说,爆炸就是显示屏上看到的冲天火光和四散的烟雾,但是对于亲历过战场炮弹爆炸,或者在工程爆破现场工作的人来说,即使处在安全距离上,爆炸发生之后扑面而来的一股风,就是冲击波带来的气流扰动。
而冲击波其实是炸弹爆炸时的一瞬间,随着高温产生的物质膨胀和能量释放,导致反应物内部的压强上升。在之后的不断延展扩散中,压强不断降低压力得到传递和释放的一种特殊现象。
如果没有冲击波的存在,炸弹爆炸就像一团燃烧的火,弹片也不会随着冲击波四散形成杀伤力。不过即使没有钢铁的弹片,单纯的火药爆炸也会产生巨大的冲击波,而对周边产生伤害。虽然在漫画中各种爆炸产生的冲击波,可以被绘声绘色地描绘出来,但是在现实中,我们却很难看到冲击波,想要看到它则要通过高速摄像机。
在高速摄像机拍摄的爆炸过程中,在起爆按钮被按下千分之一秒的时间之后,火药就被点燃而产生了巨大的爆炸,而只要百万分之一秒的瞬间,被包裹的炸药就从固态变成了气态,我们在看到一团火焰和冲天烟雾的同时,透过高速摄像机的慢放,可以发现在最外层有圈薄薄而透明的冲击波墙。
之后,这道墙会以300米每秒的速度,随着爆炸不断延展开来,看似无形却能够产生巨大的冲击力,这也就是矿山能够被瞬间炸开,桥梁建筑能够被瞬间炸毁的原因。所以看似无形的冲击波,其实是炸弹得以摧毁一切事物最重要的指标。不过快到看不见的爆炸冲击波,是依靠巨量的物质燃烧释放的能量,但是自然界中却隐藏一些高手,小小的身体却能产生巨大的能量,速度同样让肉眼无法分辨。
这些自然界中的飞行高手和快枪手,速度快到肉眼都看不见,那它们究竟是怎样神奇的动物呢?又如何拥有这样神速的?
其实这个生物就是人人避而远之的大黄蜂,谁也不想被它带有毒腺的螫针扎的满头是包,不过看似凶横的大黄蜂,翅膀却相对纤弱,只有薄薄的一层透明装薄膜,而且相对于健硕的体型来说,这对对翅膀显得很短小不成比例。不过只要煽动起来,你就能见识到它虽然短小却很精悍。
因为大黄蜂的翅膀震动频率,可以达到每秒200次的超高频率振动,很难想象小小一只大黄蜂,能够产生这么强大的振动频率。而我们也只能通过高速摄像机的慢放,来观察大黄蜂的翅膀振动,否则即使眼神再好,看到的也只是近乎虚幻的模糊重影。
而且大黄蜂的翅膀振动不是简单的上下摆动,而是呈现“8字型”的绕圈运动,在翅膀的前缘形成一个小型的气流漩涡,通过空气动力推动大黄蜂产生向上的升力,不过就光光是翅膀高速振动的频率,也足以让其成为自然界中的飞行高手,难怪美国航母上的战斗机,会引用大黄蜂来命名,就连变形金刚也要用这个名称。
不过说起武器,自然界中真有一个家伙,是真正拥有“武器”的快枪手,它就是被戏称为“手枪虾”的鼓虾。这种生活在海洋中的鼓虾不同一般鳌虾,有两对硕大的钳子,它只有一只不对称的硕大钳子,学名被称为大鳌。身长不过5厘米左右的它们,大鳌长度就有3厘米左右。
所以整体来看,这个家伙虽然身体比例奇怪,但是绝对算不上庞大。可令人惊奇的是,当大鳌闭合时,通过挤压可以射出,时速112公里的一股急速水流,用以击中需要捕获的猎物,不过如果你以为这就完了,那就太小看手枪虾的名声了。
手枪虾对手枪的COSPLAY可不仅仅只局限于速度,在大鳌高速挤压发射水流的瞬间,可以产生高达4700摄氏度的高温,直接接近于太阳表面的温度了。而且因为低压而产生的水泡爆炸时,声音的高度超过200分贝,就好像在水下真的用一把手枪发射一样,并且手枪虾完成整个过程只需要600毫秒,成为动物界真正的快抢手。
不过,在生物界还隐藏着一个神秘的物种,速度更让我们惊讶。
这个用显微镜才能观察的细小生物,究竟是如何产生超越自身重力2万倍的加速度?
这个生物就是球孢水玉霉,它既不属于动物也不属于植物。生物学家将它们分类为真菌类生物。它们长得非常弱小,直径只有0.05毫米,肉眼几乎是看不到的,一般只能借助显微镜来观察,整体晶莹剔透如同细长的玻璃管一般,所以才有了水玉这样的形容。
而它细细的身躯上方是膨大的头部,在头部顶端还有一个黑黑的孢子,而这就是球孢水玉霉实现肉眼看不到速度的关键结构。也是它们能够不断繁衍的重要传递物质,为了得以继续繁衍生存,它们需要使出浑身解数将身体内的全部力量积蓄在一起,通过一瞬间的喷发将孢子送到2米之外的远方。
你可能会笑了,2米还能称之为遥远,但是对于球孢水玉霉这种直径只有0.05毫米的纤弱生物来说,投送2米距离是需要惊人的爆发力才能实现。而它投送孢子的瞬间过程,就相当于,一个成年人将网球从地面扔上埃菲尔铁塔。
它在投送孢子时,只需要短短的2微秒就可以发射完成,而2微秒只相当于一秒钟的50万分之一,就是这么短的时间,球孢水玉霉就能够将位于顶端的孢子发射出去,而被发射的孢子从初速度为0,可以加速到30公里每小时的速度飞行,这凭借的是球孢水玉霉给孢子施加的超过其重力2万倍的加速度,是不是非常敬佩这个看似身材弱小,但能够实现生物界最快速度的小小生物。
不过如果你要听到它的另一个别名,可能这样的好感会瞬间减掉一半不止,它还有一个别名叫作粪孢水玉霉,没错不用怀疑,它们就是因为选择了与动物粪便为伴,寄生在各种动物的粪便上才会拥有这样的名称。那为什么本来长得白白净净的球孢水玉霉要与粪便相伴呢?
其实这和他们的繁衍有关,球孢水玉霉将孢子喷射出去,主要是为了附着在周边的植物叶片上,这样植物被食草动物吃了以后,孢子随着植物在胃中消化之后,最终一起排除体外,但是孢子通常不会被消化,而是借助动物粪便的养料开始繁殖。
然后当再次长成晶莹剔透的模样时,随着顶端的囊梗末端不断膨大,形成了一个充满液体的大液泡,而这其中蕴藏的巨大压力就是它获得最快生物头衔的法宝,同样球孢水玉霉的孢子发射瞬间也只有通过高速摄像机的慢放才能看清。