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[趣味物理]和克雷洛夫的看法相反(图)

佚名  搜狐  2006-6-4 1:31:22  减小字体 增大字体

    我们刚才看到了克雷洛夫的处世箴言:“同志之间如不能意见一致,就将一事无成。”但这在力学上并不都是适用的。几个指向不同方向的力,还是能够产生一定的效果的。

  克雷洛夫曾经称赞过蚂蚁是模范工作者。
 
    但是很少有人知道,这些勤奋的工作者蚂蚁,正是按照这位寓言作者所嘲笑的方式协同工作的。它们的工作,一般说来,所以还能顺利进行,也是由于力的合成的规律。你如果在蚂蚁工作的时候,仔细地观察它们一下,很快就会相信,它们之间只是看来好像是在协作:事实上,每一只蚂蚁都在自管自地工作,根本没有想到要帮助同伴。请看一位动物学家所描写的蚂蚁的工作吧:

  如果有几十只蚂蚁在平坦的地面上拉一个挺大的捕获物,那么,所有的蚂蚁都在一样地用力,从外表看来,它们是协力工作着。可是当这个捕获物──譬如说是条毛虫──遇到一个障碍物(草根或小石)而不能向前拉,得绕着弯走的时候,就可以明显地看出,每一只蚂蚁都各管各而不是和同伴协同地来越过这个障碍物的(图159和图160)。一只蚂蚁向右拉,另一只向左拉;一只蚂蚁向前推,另一只向后拖。它们更换着位置咬着毛虫的身体,每一只蚂蚁都照着自己的意思推或拉。有时候会有这样的情形:4只蚂蚁推着毛虫朝一个方向前进,6只蚂蚁朝另一个方向前进,这些力合起来,结果毛虫就不顾4只蚂蚁的反作用,而朝着6只蚂蚁推的方向前进了。

  让我们再用一个很好的例子来说明蚁群中的这种假合作。图161画着一块正方形的干酪和咬着这块干酪的25只蚂蚁。干酪慢慢地沿着箭头A所指的方向移动。我们当然可以认为,前面一排蚂蚁是在拉,后面一排是在向前推,两旁的蚂蚁在帮着前后排蚂蚁。可是实际并不是这样,这也不难证明。用小刀把后面那排蚂蚁全部拨开,这时候干酪就会向前移动得更快。原来后面11只蚂蚁并不是在向前推而是在向后拉。每一只蚂蚁都竭力在朝后退,想把干酪拖到穴里去。可见后排的蚂蚁不但没有帮助前排,反而在全力阻碍它们,抵消它们的力。搬运这块干酪,其实有4只蚂蚁就够了;可是由于动作不一致,25只蚂蚁才把这块干酪搬进穴里去。

  值得惊异的是,蚂蚁的这种协力工作的特征,马克·吐温早就指出过。他曾经说过一个故事,故事里讲到两只蚂蚁,有一只找到了一条蚌蜢的腿。他说:“它们各自咬住腿的一端,用全力朝相反的方向拉。两只蚂蚁都看出似乎有点不对头,却不明白到底是为了什么。于是它们就发生争吵,并且打起架来……后来它们和解了,重新开始这个毫无意义的协力工作。可是这只在打架的时候受了伤的同伴却成了一个累赘:它不肯放弃这个捕获物,便吊在它上面。那只健壮的蚂蚁用尽全力才把食物连同伤伴拖进洞穴里。”……马克·吐温于是取笑地提出了一个完全正确的批评意见说:“只有在光会做不可靠结论的没有经验的博物学家眼里,蚂蚁才是好的工作者。”


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