自帶超級武器的生物,能發射5000度高溫空氣炮,時速高達100公裡

如果將一種生物進行巨化,人類最怕的並不是老虎和獅子,而是它——鼓蝦,自帶超級武器。二戰時期,盟國海軍在追蹤納粹潛艇時,遇到瞭一件怪事:他們的水下偵聽設備總是受到一些劈裡啪啦的噪音的幹擾,究竟是在對潛艇進行幹擾呢?難道自己的動向早已被納粹察覺?

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後來,科學傢就發現瞭“襲擊”軍艦的元兇,一種新生物鼓蝦,它們分佈在地球的各處海洋之中,和其他蝦不同的是,它有著大小不一的螯足,一般身長隻有5厘米,大的那隻螯足能長到2.5厘米,差不多是身體的一半。

噪音的秘密就來自於這隻大螯足,這堪稱是鼓蝦的超級武器,鼓蝦的狩獵方式非常特別,其他的動物都是近戰法師,隻有鼓蝦是槍炮師。

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雖然1946年美國海軍已經發現瞭噪音來自鼓蝦,但是卻並沒有搞清楚噪音是如何產生的,直到2000年後,借助高速攝像機,科學傢才發現瞭鼓蝦是如何發出噪音的。

鼓蝦的噪音並非來自於快速閉合的巨螯的碰撞,而是因為巨螯閉合時產生的高速射流引起的空化氣泡(又稱為空化氣穴)

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鼓蝦“發槍”的慢動作

科學傢發現人類一直想要造出的激光武器,在這種生物上已經實現,這些低壓空化氣泡因為壓差的作用快速坍縮,會使空化氣泡內的水蒸氣和空氣體積急劇壓縮,在坍縮到最小體積的瞬間(納秒級別)產生極高的壓力和溫度,由於該現象是水向內坍縮,因此過程中產生的熱量在坍縮的瞬間無法向外擴散,因此使得真空區域的中心甚至可以達到攝氏約5000度,要知道,太陽的表面溫度才5500攝氏度,。

研究人員還觀察到爆炸甚至產生激波和大量的光子,也就是我們通俗意義上說的光亮,這個過程持續的時間非常短,並且這個發光現象無法被肉眼觀察到,隻能通過專業儀器檢測到。這種現象被稱為蝦光現象(shrimpoluminescence),鼓蝦擊發的射流時速可以達到100公裡每小時。

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高速攝像機拍攝到的槍蝦巨螯閉合的過程

簡單理解就是,當鼓蝦獵食時會將它的巨螯快速合上,噴射出一道時速高達約100公裡每小時的水流,將獵物如小魚、小蟹震懾、擊昏,甚至殺死。這道高速水流會觸發氣穴現象(cavitation,力產生的致使液體中的低壓氣泡突然形成並破裂的現象‎),形成一個極微小的低壓氣泡,當水壓回復正常,氣泡會崩裂並發出劈啪聲,鼓蝦的技能也被稱為激波等離子體槍。

而這個聲音有多大呢?218分貝!一般人能承受多大聲音呢?長時間呆在100分貝的環境就會聽力受損,120分貝下持續一分鐘就會暫時致聾,120分貝以上,時間一旦長瞭,耳朵就會遭受到不可逆的損傷,甚至聾掉,因為如此,鼓蝦也被稱為手槍蝦。

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鼓蝦的螯足

成群的鼓蝦能夠形成相當強的噪音,足以對水下通訊、聲制導武器以及潛艇產生幹擾,讓其無法準確追擊目標,在二戰時期至今,海底潛艇的聲納系統所受到的最主要的幹擾就來自於鼓蝦,可以說,鼓蝦是唯一能對剛潛艇並且造成實質性影響的生物,如果它們擁有智慧的話,那就更加恐怖。所以鼓蝦的發聲習性和所發聲響的性質一直是軍方感興趣的方面。

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1946年加州大學戰爭研究部海軍電子實驗室關於海洋中槍蝦引起的噪音研究報告

科學傢通過對鼓蝦的螯足進行掃描,發現它的結構實在是精巧,一個典型的槍蝦巨螯主要由四部分構成:螯錘、螯塞、螯槽以及和倒數第二關節連接的螯節。

其中螯錘與螯塞部分是主要的活動部分。槍蝦的激波等離子體槍在發射前,會先將巨螯張開到一定角度,然後通過肌肉控制觸發螯錘快速閉合,同時螯塞快速進入螯槽,迫使螯槽內的水從螯槽的射流通道快速排出。

槍蝦巨螯的外骨骼、肌肉和關節精致復雜,而且在漫長的歲月裡進化出瞭適合“激波等離子體槍”的生物動力學曲線,這很難用現有的精密機械裝置來替代。

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X光三維掃描得到的槍蝦的巨螯的幾何形態(A-C)和對應的放大5倍的仿生裝置部件(D-F)

鼓蝦的彈藥是什麼呢?就是海水,在海洋之中,鼓蝦就相當於是擁有無限彈藥的槍炮師一樣。依靠這強有力的武器,5厘米長的鼓蝦可以射殺1.8米之外的獵物,甚至可以擊碎人類玻璃,結實的魚缸都能震裂。如果沒有擊中,它們還可以通過200分貝的噪音來震暈獵物。

它們將這武器運用到瞭極致,槍蝦利用這一強大武器除瞭可以捕食之外,還可以用來防禦、交流以及在珊瑚礁上建造藏身之所。

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對於鼓蝦的螯足研究可以仿造其機械結構制造新的武器,除此之外,這種產生空化的高效仿生裝置的誕生,將極大地促進相關科學工程領域的研究進展——如地熱鉆探:傳統機械鉆探都是PDC鉆頭在鉆井液中鉆探,但如果把空化氣穴和PDC鉆頭結合,在鉆井液中產生空化氣穴,在巖石表面引起微裂紋,就能夠提高鉆井速率,極大地降低鉆井成本。另外,還可能會對污水處理,水下激波處理回收,水下聲學裝置以及減少流體阻力等領域有所幫助。

當然瞭,鼓蝦也不是沒有弱點的,它們的視力並不好,所以它們機智地找瞭盟友——蝦虎魚,當危險來臨的時候蝦虎魚會在遇到危險的時候搖動自己的尾巴以提醒鼓蝦。每當蝦虎魚躲進洞穴的時候,鼓蝦也會隨之躲起來,而作為回報,鼓蝦會用自己的螯足給蝦虎魚建造一座漂亮的房子。

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大傢想想,如果鼓蝦有瞭智慧,變得和人類一樣大,結果會怎麼樣呢?

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