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“把科學(xué)帶回家”所有
撰文 七君
人死了還能繼續(xù)走得話，先不說《釜山行》和《行尸走肉》會(huì)不會(huì)變成紀(jì)錄片，至少打工人得永動(dòng)機(jī)就一步達(dá)成了。那么，魚死了還能游么？
實(shí)際上，是可以得。在十來年前，哈佛大學(xué)和麻省理工學(xué)院得研究者首次發(fā)現(xiàn)，有一種魚在死掉后還可以像活著得時(shí)候那樣繼續(xù)游動(dòng)，甚至可以逆流而上。
這是一條死掉得虹鱒（oncorhynchus mykiss）在游。支持近日：Lauder, Harvard
這種魚就是虹鱒（oncorhynchus mykiss）。
虹鱒是一種很常見得水產(chǎn)，它得肉和同科（鮭科）得大西洋鮭（老百姓理解得“三文魚”）類似，因此曾被拿來冒充大西洋鮭，在華夏曾引發(fā)巨大爭(zhēng)議。
虹鱒肉看起來和大西洋鮭很像，支持為法國(guó)售賣得煙熏虹鱒。支持近日：world.openfoodfacts.org
因?yàn)榫哂薪?jīng)濟(jì)價(jià)值，在被引入了許多China后，虹鱒不出意料地變成了世界百大外來入侵種。
虹鱒（上）和大西洋鮭（下）。支持近日：wikipedia
鱒魚死了也能逆流而上，這聽起來真得很嚇人，不懂流體力學(xué)得人。死掉得虹鱒繼續(xù)游動(dòng)并沒有違反物理規(guī)律，相反，它正是依靠物理學(xué)才能變成游動(dòng)得僵尸。
這一切都要從一條叫做卡門渦得街開始。
當(dāng)水或氣體經(jīng)過一根棒槌得時(shí)候，棒槌后方就會(huì)出現(xiàn)一連串左右交替得渦旋，這就是卡門渦街（Kármán vortex street）。
卡門渦街。支持近日：wikipedia
臨近得兩個(gè)渦旋還會(huì)相互幫忙砍一刀，也就是發(fā)生相長(zhǎng)干涉。這樣得結(jié)果就是，在臨近得兩個(gè)渦旋之間還有一股朝著棒槌方向得逆行水流，把附近得水流往棒槌那兒擼。
那么，逆行水流到何處終止呢？那就是卡門渦街得末端，也就是棒槌直徑2倍處，這里就是棒槌產(chǎn)生得抽吸區(qū)（suction region）得邊界。
這個(gè)能要人命得區(qū)域我們之前在介紹野外游泳禁區(qū)時(shí)也講過（點(diǎn)我查看），小學(xué)生千萬(wàn)別嘗試。但是和人類不同，虹鱒特別喜歡逛卡門渦街，喜歡追著抽吸區(qū)跑。
虹鱒在卡門渦街后游動(dòng)時(shí)，穿行在渦旋之間，動(dòng)作像是在畫8。支持近日：web.mit.edu
哈佛大學(xué)生物工程學(xué)家 James Liao 和同事發(fā)現(xiàn)，在前方出現(xiàn)卡門渦街時(shí)，虹鱒可以在抽吸區(qū)附近不費(fèi)力地左右節(jié)奏搖擺，這種搖擺幅度很大，像扭秧歌得大媽，在水中不停地畫8。
虹鱒在卡門渦街后得風(fēng)騷走位此前從來沒有在其他魚類中被發(fā)現(xiàn)，是獨(dú)一無二得，因此被取名為卡門步態(tài)（Kármán gait）。Liao 和同事把相關(guān)研究發(fā)表在了2003年得《科學(xué)》以及其他學(xué)術(shù)期刊上。
更詭異得是，哪怕死掉得鱒魚也可以在卡門渦街后游泳，甚至能逆流而上。死掉得鱒魚在卡門渦街里得振動(dòng)頻率和它活著得時(shí)候一樣，而且動(dòng)態(tài)和活魚沒什么不同。
死掉得虹鱒在卡門渦街后游動(dòng)。
死魚還能死亡蹦迪，它們得“槌”死掙扎顯然不是生物驅(qū)動(dòng)得，而是流體驅(qū)動(dòng)得。為了理解這種奇特得現(xiàn)象，Liao 在虹鱒得肌肉里安插了電極，用來測(cè)量肌肉電流，并據(jù)此推算它們游動(dòng)時(shí)所花得能量。
Liao 發(fā)現(xiàn)，實(shí)際上在卡門渦街后面，逆流而上比在靜水中躺平要容易得多。“逆水行舟，不進(jìn)則退”得老話在虹鱒身上是謬論。
他指出，在混沌得漩渦中游泳得虹鱒只用了一小丟能量，和順流而下時(shí)沒差多少，而且只動(dòng)用了一小啾肌肉，無需大腦參與，因此死掉得鱒魚也能為了地游起來，甚至能逆流而上。
顯然，卡門渦街能驅(qū)動(dòng)虹鱒，給鱒魚搓出進(jìn)擊得“魔法球”。這也能解釋，不管活著還是死了，虹鱒在卡門渦街后面得扭動(dòng)頻率，以及頭得擺角都是一樣一樣得。
這條死掉得虹鱒雖然也能利用卡門渦街，但是會(huì)被抽吸區(qū)吸住。支持近日：Lauder, Harvard
當(dāng)然了，活魚和死魚也不是完全沒有區(qū)別：死魚沒有辦法控制自己得運(yùn)動(dòng)，因此有時(shí)死鱒魚在抽吸區(qū)內(nèi)會(huì)撞上棒槌，然后彈回下游。另外，只有剛剛?cè)ナ赖煤琪V才能被卡門渦旋驅(qū)動(dòng)，愉快地游起來，已經(jīng)尸僵成棒槌得就不行了。
因?yàn)樵诳ㄩT渦街里游泳特別省力，虹鱒還會(huì)主動(dòng)尋找卡門渦街，比如流水中得大石頭后面。垂釣得人都知道，鱒魚喜歡躲在石頭后面“歇腳”，這個(gè)現(xiàn)象背后就是這個(gè)道理。
為了驗(yàn)證這一點(diǎn)，Liao 還在加拿大得溪流里進(jìn)行實(shí)地觀察。他在溪流里放上棒槌，觀察到鱒魚會(huì)聚集到棒槌后方，展現(xiàn)出和實(shí)驗(yàn)室里類似得動(dòng)態(tài)。
研究者們發(fā)現(xiàn)，虹鱒喜歡利用卡門渦旋，其支持近日：fish code studios
當(dāng)然了，卡門渦街也能解釋為什么魚會(huì)聚集成群，因?yàn)槊織l魚都在利用其他魚產(chǎn)生得卡門渦街得輸出幫助。Liao 發(fā)現(xiàn)，兩條并排游動(dòng)得魚產(chǎn)生得湍流和棒槌后面得卡門渦街類似，因此會(huì)吸引其他魚兒過來搭便車。
這一點(diǎn)對(duì)一些海洋哺乳動(dòng)物也適用。海豚和鯨喜歡追著人類得輪船跑，很可能也是在利用人類輪船帶來得卡門“魔法球”，可不是為了交個(gè)朋友。
其實(shí)上面都不算蕞驚人得。Liao 和同事在2006年發(fā)表在《流體力學(xué)期刊》（Journal of Fluid Mechanics）上得一篇論文指出，捕鯨人曾觀察到死掉得鯨也能在捕鯨船后以每小時(shí)1海里得速度“游”很長(zhǎng)時(shí)間。這恐怕也是卡門渦街用未冷得尸首召喚出得“死亡尾行”。
但是對(duì)于這些哈佛大學(xué)和麻省理工學(xué)院得研究者們來說，卡門渦街和鱒魚得這種死亡對(duì)線不僅不嚇人，甚至有望創(chuàng)造出“不插電”得能量捕捉設(shè)備，將大氣和海洋中原本礙事兒得湍流“馴化”成環(huán)保能源。
總之，這種“僵尸”帶給人類得不是恐懼，而是希望。
是美食，也是新能源得工程尸。
封面近日：wikimedia
參考資料：
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