Hummelflug verstößt nicht gegen die Gesetze der Physik

Hummelflug verstößt nicht gegen die Gesetze der Physik

Mythos: Hummeln sollten nicht fliegen können.

Es gibt eine oft wiederholte "Tatsache", dass die bescheidene Hummel jedes Mal, wenn sie mit ihren winzigen kleinen Bienenflügeln klappt, gegen alle bekannten Gesetze der Physik verstößt und in den Himmel steigt. Nun, das ist offensichtlich falsch, da Hummeln die ganze Zeit fliegen und wenn jedes Mal, wenn eine Biene sich entfernte, die Physik auseinanderbrach, würden wir wahrscheinlich feststellen, dass dies der Fall war, als zwei Drittel unserer Bevölkerung verschwanden, nachdem sie in winzige Teile gezogen worden waren bienenförmige schwarze Löcher. Und wenn dies der Fall wäre, würde jeder Physiker, der von einem Nobelpreis träumt, seine ganze Zeit darauf verwenden, den Code des Hummelfluges zu brechen, um etwas von unserem Verständnis der Physik zu widerlegen. Abgesehen davon, wenn Sie die Mathematik hinter dem Flug der Hummel ausarbeiten, werden Sie feststellen, dass sie eigentlich nicht fliegen können sollte ... solange Sie nicht alle relevanten Faktoren berücksichtigen, was zu scheinen scheint So begann dieser Mythos. Wenn Sie alles berechnen, vorausgesetzt, dass Hummeln wie Flugzeuge fliegen, dann sollte die Hummel sicher nicht fliegen können. Aber Hummeln fliegen natürlich nicht wie Flugzeuge.

Wo und wann hat dieser Mythos begonnen? Die oft wiederholte Geschichte geht davon aus, dass vor vielen Jahren ein Ingenieur und ein Biologe zu Abend gegessen und ein paar Drinks getrunken hatten, nachdem sich das Gesprächsthema dem jeweiligen Fachgebiet zuwandte. Der Biologe bat den Ingenieur, herauszufinden, wie eine Biene geflogen ist - Wissenschaftler haben damals hart gesiegt. Der Ingenieur, der sein Können unter Beweis stellen wollte, notierte schnell einige Berechnungen und kam zu dem Schluss, dass heiliger Mist, eine Biene nicht fliegen kann.

Heute ist die Geschichte in der Popkultur fest verankert, und viele Orte und Menschen, ohne sich mit der Angelegenheit zu befassen, wiederholen sie als Tatsache, auch wenn man sich wundert, wie ein betrunkener Mathematiker die entsprechenden Zahlen zur Hand hatte, um solche Berechnungen vor Ort durchzuführen , der Dreamworks-Animationsfilm, BienenfilmMit einem Budget von 150 Millionen Dollar konnte man offenbar nicht ein paar Dollar aufbringen, um einen Physiker zu befragen, und eröffnete mit einer Variation des Mythos „Biene sollte nicht fliegen können“ auf einer Titelkarte, und das ist ein Film für Kinder, im Jahr 2007! Mann, wir sollten wirklich mehr Geld in Schulen oder zumindest sachlich genaue Bienenfilme investieren.

Was den Ursprung angeht, ist es immer möglich, wenn auch etwas unwahrscheinlich, dass ein betrunkener Wissenschaftler tatsächlich eine "Rückseite eines Umschlags (in einigen Versionen ist es eine Serviette)" berechnet hat, die nachweislich nicht fliegen konnte. Eine Herkunftstheorie mit ein wenig mehr dokumentierten Beweisen steckt sie in einem französischen Buch, das 1934 veröffentlicht wurde. Le vol des insekten, der beiläufig darauf hinweist, dass einfache Berechnungen zu einem Ergebnis führen, das auf Insekten schließen lässt, und nicht nur Hummeln, die nicht fliegen können. Einige sagen, es sei der deutsche Physiker Ludwig Prandtl gewesen, der für die Popularisierung und Verbreitung des Mythos unter seinen Kollegen verantwortlich sei, während andere behaupten, dass die ursprünglichen Berechnungen von einem Jacob Ackeret, einem Schweizer Gasdynamiker, gemacht wurden.

In dem zuvor genannten ersten bekannten Hinweis auf eine solche Idee wird Le vol des insekten, Antoine Magnan, der Autor, behauptet, die Berechnungen in Bezug auf Insekten, die die Gesetze der Physik missachten, wurden von seinem Freund und Assistenten André Sainte-Laguë gemacht. Natürlich sollte der Autor der Genauigkeit seiner Berechnungen und Annahmen angesichts der Tatsache, dass viele Insekten fliegen können, skeptisch gegenüber stehen, aber hier sind wir. Obwohl wir nicht sicher sein können, dass er wirklich der erste war, wurden die ersten bekannten Berechnungen zu diesem Thema von Sainte-Laguë gemacht, obwohl diese Tatsache nicht unbedingt bedeutet, dass ein anderer Physiker während eines betrunkenen Arguments keine ähnlichen Berechnungen anstellte. Das ist gut, weil wir diesen Teil der Geschichte mögen. Was nicht bekannt ist, ist, wie die Tatsache zum ersten Mal in das öffentliche Bewusstsein geraten ist, und wir werden wahrscheinlich nie erfahren, dass es so lange her ist.

Bei den Berechnungen selbst haben Wissenschaftler, Ingenieure und Entomologen große Anstrengungen unternommen, um sie zu diskreditieren, da bei den ursprünglichen Berechnungen einige Fakten über die Biene nicht berücksichtigt wurden. Am wichtigsten ist, dass Hummeln nicht wie ein Flugzeug fliegen und keine steifen, starren Flügel haben. Daher sind die ursprünglichen Berechnungen, die hauptsächlich auf der Oberfläche der Flügel der Biene und ihrem Gewicht basierten, nicht zutreffend, da sie einige Faktoren vernachlässigen, die für eine genaue Berechnung berücksichtigt werden müssen. Zum Beispiel, "die Wirkung eines dynamischen Stillstands“, Was zu lange dauern würde, um in diesem Artikel zu erklären, der sich bereits auf„ zu lang “einschleicht. Ich sage also nur kurz: „Aerodynamische Körper, die Nickbewegungen oder -schwingungen ausgesetzt sind, weisen ein anderes Abwürgen auf als das, wenn man die Strömung über einem Flügel in einem festen Anstellwinkel trennt“ und verweisen Sie dann auf Folgendes Interessiert an der Lektüre des Themas, was eigentlich überraschend interessant ist; obwohl ich technisch dafür bezahlt wurde, es zu lesen, so hat dies vielleicht meine Sicht darauf gefärbt: Dynamic Stall

Die Realität ist, dass Bienen und vergleichbare Insekten auf eine unglaublich komplexe Weise fliegen, die diese Mini-Hurrikane nutzt. Wir werden all dieses Zeug unten in den Referenzen miteinander verknüpfen, wenn Sie sich für die winzige Physik interessieren, aber in der Welt der Bienen fliegen die Bienen durch Drehen ihrer Flügel, wodurch Taschen mit niedrigem Luftdruck entstehen, die wiederum kleine Wirbel verursachen über dem Flügel der Biene, der sie in die Luft hebt und damit die Fähigkeit zum Fliegen gewährt.

Um dies herauszufinden, haben Wissenschaftler eine Vielzahl von Tests mit Bienen durchgeführt. Der schönste war der chinesische Wissenschaftler Lijang Zeng und sein Team, die 2001 ein System aus Lasern und winzigen Spiegeln entwickelt hatten, die an Bienen klebten Den vorherigen Tests überlegen, da es nicht notwendig war, angebundene Bienen zu verwenden (die unterschiedlich fliegen) und weil es Laser enthielt, was natürlich super cool ist. Wir sind ziemlich sicher, dass ein Laboratorium voll asiatischer Wissenschaftler, die winzige Laserstrahlen auf mit glänzender Rüstung bedeckte Bienen abfeuern, der nächste große Syfy-Kanal werden wird. Denken Sie also daran, dass Sie hier zuerst davon gehört haben.

Tatsächlich ist die Art, wie Bienen und andere vergleichbare Kreaturen fliegen, so effizient und verursacht so wenig Widerstand, dass die Erforschung dieses Themas von verschiedenen Militärs unterstützt wurde, um diese Flugmethode mit unseren eigenen kleinen, insektenartigen Robotern nachzuahmen ist nur ein Rezept für einen weiteren Syfy-Hit.

Vor etwa 80 Jahren hat ein Wissenschaftler oder Mathematiker eine grobe, fehlerhafte Berechnung gemacht, die behauptete, dass Bienen nicht fliegen könnten. Fast ein Jahrhundert vorwärts, und Wissenschaftler versuchen immer noch, diesen Fehler aus dem Bewusstsein der Öffentlichkeit mit immer komplexeren Experimenten zu entfernen, um die einfache Tatsache zu beweisen, dass Hummeln tatsächlich fliegen können und dies nicht gegen unser Verständnis der Gesetze der Physik. Die Tatsache, dass sie sich sogar die Mühe machen mussten, wenn sie einfach aus dem nächstgelegenen Fenster mit der fest auf die Stirn gebauten Handfläche und den herumfliegenden Bienen hätte zeigen können, sagt vielleicht viel über die Leichtgläubigkeit unserer Spezies aus. Am Ende, wenn ich mein Leben damit verbringe, solche Mythen zu zerstreuen, beschwere ich mich nicht. 😉

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