滚动新闻 →
中期选举后共和党内部反思:川普政治遗产与未来路线之争 MySQL LIKE 查询为什么可能很慢?文章搜索功能应该怎样设计 中环碁圣赛四强赛落幕 林君谚卢奕铨晋级决赛 闪电战!美狂轰伊朗要塞 白宫惊传暗杀! 欧洲超市制冷系统遭大规模网络攻击 专家指涉国家行为体 立冬养生需注意食补禁忌 中国古典文学中的饮酒文化 十二经脉在传统理论中的位置 不粘锅使用隐患解析:专家揭示四大警示信号 阳刻和阴刻有什么区别 河北惊传在建大桥坍塌 事发瞬间画面曝光 让孩子懂得“不是故意的”也不等于不用负责 台籍诈骗集团头目在菲落网 涉案金额逾1亿元 白宫新幕僚长誓言忠诚,承诺全心全意服务总统与国家 泰国曼谷知名商场坠楼案 40岁台湾男子重伤不治 如何判断一个镜头应该保留还是删除 云南影视拍摄现场突发火灾 男主角疑似烧伤 中共二十一大前高层各怀算计 有致命软肋 洋务运动为什么没有实现真正的强国目标 男子利用AI换脸冒用他人护照被识破 无人机袭击致海地黑帮头目身亡 房间里的凹角空间可以怎么利用 巴拉圭副总统阿里亚纳意外成为总统 篮球国手转型政坛 美国多州税收政策分化 中产家庭面临福利困境 4名少将及5人辞去全国人大代表职务 大陆AI换脸带货黑产遭重拳打击 近4000账号被封禁 河北前委书记倪岳峰被调任人大 涉嫌经济问题遭调查 中国人的“夹菜”习惯有什么文化背景 委内瑞拉移民持枪威胁川普 被捕于白宫周边 巴拉圭国会弹劾总统培尼亚 银行倒闭丑闻引争议 在加拿大特菲诺看日落,太平洋的颜色每天都不一样 安徽女子遭陌生人泼汽油致90%烧伤 三子女辍学打工筹医疗费 进化骗局(35) 南猿露西 百谎难圆 山西走失13年女硕士被寻回 父亲斥其为‘老色、鬼’ 美国邮政署启动圣诞礼物认领计划 儿童心愿有望实现 江苏沛县家长指控教师暴力致伤 学校管理问题引争议 英国出土2700年古井 井壁为完整树干 黄仁勋被传唤出席国会听证会,黄乐被指为中共间谍 燃油压力不足会造成什么问题 加州州长纽森破纪录减刑548名死囚 引争议

海豚为什么游得这么快 超级电脑模型给出答案

发布时间: 2026-05-10 19:05:07    最后更新: 2026-11-05 07:22:04    阅读:365  约3 分钟阅读     

【中国观察北京时间2026年05月07日讯】海豚以在水中游得又快又灵活而闻名,但究竟是什么让它们能如此高效地游泳呢?多年来,科学家一直在研究这个问题,希望能从这些优雅的生物身上学习如何优化流体中的推进方式。

当海豚游泳时,它会上下摆动尾鳍,做出类似踢水的动作。这种动作会把水向后推,进而在产生一股湍流(turbulent flow,又称紊流),其中充满各大小不一的旋涡。直到现在,人们一直难以厘清这些复杂的流体运动究竟是如何协同作用,推动海豚向前游动的。

超级电脑揭示隐藏的水流模式

在3月10日发表于《物理评论‧流体》(Physical Review Fluids)期刊的一篇论文中,来自大阪大学(University of Osaka)的研究人员揭示了答案中的关键部分:由海豚尾部运动所产生的巨大且强劲的涡旋(vortices)。研究团队利用大规模数值模拟,视觉化了这些涡旋在各种条件下的动态过程,并量化了它们对推进力的影响。

“我们的目标是了解湍流中的哪些部分能帮助海豚游得如此之快。”第一作者本告游太郎(Yutaro Motoori)表示,“透过超级电脑,我们可以模拟并分解该水流,借此判断哪些成分起到了主导作用。”

数值模拟(点击这里观看)显示,海豚摆动的尾鳍会产生强烈的大尺度涡环(vortex rings),这些涡环将水向后推动,进而产生推力。接着,这些大型涡环会透过一种称为“能量级联”(energy cascade)的过程,产生更小的涡环。虽然这些较小的涡环数量众多,但它们对海豚向前运动的贡献其实非常有限。

“我们的研究结果表明,湍流中涡旋的层级结构,对理解海豚游泳机制至关重要”,资深作者后藤晋(Susumu Goto)解释道,“最大的涡旋负责大部分的推进力,而较小的涡旋主要只是湍流的副产物。”

从海豚物理学到新技术

研究团队的方法使他们能够细致观察流体运动,而在现实世界的实验中,这些细节几乎是不可能捕捉到的。此外,由于使用了灵活的计算方法,在不同条件下进行多次模拟试验也变得相当容易。

“我们发现,即便在各种不同的游泳速度下,我们的研究结果都保持一致。”本告表示。

在未来,对这种推进机制的理解,可能有助于指导速度更快、能源效率更高的水下机器人设计,以及开发湍流控制(Turbulence Control)的相关技术。不过就目前这项研究已经证明:物理学确实是一门能够“激起水花”(make a splash,取得亮眼成就)的精彩学科。

喜欢这篇报道?

使用下面的功能,方便以后继续阅读和分享 MNewsTV

设为 Google 新闻首选来源 让 Google 新闻优先显示 MNewsTV 的最新报道 ›
★ 我的收藏 查看已经收藏的文章
关于文章收藏 收藏不需要注册帐号,收藏信息仅保存在当前浏览器中。 删除收藏请进入「我的收藏」进行管理。
分享这篇报道

捐助(Paypal): https://www.paypal.me/observeccp
订阅中国观察电报 Telegram : https://t.me/s/ObserveCCP