Всупереч законам фізики: чому для польоту бджоли "обманюють" гравітацію
Бджоли, широко відомі своєю здатністю літати, привертають увагу і викликають дискусії щодо механіки їхнього польоту протягом десятків років. Дослідники наблизилися до розгадки гучного дзижчання.
В анімаційному фільмі "Бджолине кіно" дослідники пояснюють, як саме бджоли літають. Він починається з твердження, що, згідно із законами авіації, ці комахи не повинні бути здатні до польоту через те, що їхні крила малі порівняно з їхніми пухкими тілами. Це уявлення, однак, походить від старішого міфу, який, можливо, виник у 1930-х роках, пише IFLScience.
У Фокус.Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!
Легенда розповідає, що під час вечірньої розмови між аеродинаміком і біологом виникла тема польоту бджіл. Кажуть, що аеродинамік, провівши швидкі розрахунки на основі ваги та площі крил, дійшов висновку, що бджоли взагалі не повинні літати.
У різних варіантах цієї історії це твердження приписується фізику Людвігу Прандтлю або швейцарському авіаційному інженеру Якобу Аккерету. З усім тим ця історія, найімовірніше, є спотвореним переказом заяви, зробленої французьким зоологом і авіаційним інженером Антуаном Маньяном.
Маньян разом зі своїм асистентом-математиком Андре Сен-Лагуе розпочав дослідження польотів комах. У своїх працях він висловлював, що його початкове натхнення походило зі сфери авіації, і він застосував закони опору повітря до комах. Завдяки своїм дослідженням він і Сент-Лагуе дійшли висновку, що політ комах, зокрема бджіл, здавалося б, неможливий.
Незалежно від походження цього міфу, важливо зазначити, що він не має під собою жодного підґрунтя. Бджоли безперечно володіють здатністю літати, тим самим демонструючи свою сумісність із законами фізики. Хоча їхні фізичні пропорції можуть здаватися невідповідними для польоту, це спостереження саме по собі не є достатнім доказом, щоб відкинути їхні повітряні можливості або шукати пояснення їхньої нібито забороненої польотної поведінки, коли вони невтомно збирають нектар.
Розрахунки, які свідчать про те, що бджоли чи комахи не можуть літати, за своєю суттю є хибними. Спочатку вчені намагалися зрозуміти складну механіку бджолиного польоту, попри те, що комахи б'ють крилами з дивовижною швидкістю — 230 разів на секунду. Ці труднощі частково виникли через хибне уявлення про те, що їхні маленькі крильця є жорсткими.
Прорив стався з розумінням динаміки бджолиних крил. Всупереч попередньому припущенню, виявлено, що бджолині крила гнучкі і під час польоту піддаються скручуванню і обертанню. Крила бджіл виконують швидкі, поперемінні махові рухи: вперед-назад, вперед-назад, вперед-назад. Ці рухи створюють достатню підйомну силу, щоб бджоли могли злетіти.
Під час помахів крил бджоли також створюють мініатюрні вихори в навколишньому повітрі. Ці вихори мають нижчий тиск порівняно з навколишнім середовищем, що допомагає бджолам розпочинати і підтримувати політ.
І хоча колись механіку польоту бджіл обгортали таємниці, наше розуміння значно просунулося вперед. Бджоли не кидають виклик законам фізики; натомість, їхній політ пояснюється складною взаємодією між рухом крил, вихорами та аеродинамічними принципами.
Раніше Фокус розповідав про сліпих хижаків глибин. Безокі вугри підкорюють безодню, жертвуючи зором.
А також ми писали про унікальний винахід 19 століття, який передбачав шторми та прогнозував погоду. Пристрій мав кругову конструкцію, що нагадувала карусель і містила дванадцять скляних пляшок, у кожній з яких сиділа група п'явок.