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相信,有很多人對南極非常感興趣,也對在南極生活的那群可愛動物——企鵝,感興趣。那麼,現在請你閉上眼睛,在腦海裡回想一下你見到過的所有關於企鵝的照片。你有沒有發現一個問題,除了那些單只的企鵝,它們或是一搖一擺地在走;或是扭來扭去地低著頭尋食,其它的都是一整群一整群的?還有,在很多照片上,企鵝是一大群擠在一起的。那你有沒有好奇一整群一整群的企鵝聚在一起是在幹什麼?答案就是——它們是在「抱團取暖」!
南極小冰山上的企鵝群 劉詩平 攝 圖源:新華網
那它們抱團取暖背後的科學原因是什麼呢?
舉一個例子來說明。假設,你在一個冰天雪地的室外環境裡,並且有充足的熱水。你先將一個空杯子倒滿了熱水放在地上。這個時候,你就可以觀察到一個現象——杯子裡的水會很快變涼。那這是為什麼呢?其實是一個很簡單的物理學原理——熱量傳遞。熱量作為一種熱能,會不斷地在我們周圍流動,而且它會從熱的物體流向冷的物體,也就是會從熱量高的地方流向熱量低的地方。熱水相較於周圍寒冷的環境,熱量較高,那麼熱水的熱量肯定會向周圍冷的地方流動。等熱量流動到了一定的程度,熱水失去了一部分熱量,它自然就變涼了。
超過15萬隻帝企鵝擁作一團 圖源:英國《每日郵報》
但是,如果你把五十隻甚至一百隻杯子都倒滿熱水,並把它們擠在一起呢?你猜會產生一個怎樣的結果?事實上,你會看到一個和一隻杯子的實驗完全不同的結果——所有杯子裡水變涼的速度都會比之前慢,而且尤其最中間那隻,它會特別慢!這又是為什麼呢?其實是因為中間那隻杯子受到了周圍那些杯子的「保護」,一個杯子的熱水實驗已經講明——熱量會流動傳遞。所以,中間那隻杯子會從周圍溫度更高的杯子群中獲得一些熱量。因此,當最外圍的杯子裡的水都變得冰涼之後,最中間那隻杯子裡的水還會是溫溫的。
大批企鵝抱團抵禦風雪(BBC紀錄片《企鵝群裡有特務》截圖)
其實,企鵝抱團取暖就是這樣。在南極零下40多攝氏度的環境裡,不取暖,怎麼能活!所以企鵝一般就會像照片裡看到的那樣,一隻一隻相互緊挨著「抱團取暖」。
企鵝爸爸抱團給企鵝寶寶取暖(BBC紀錄片《企鵝群裡有特務》截圖)
但是這樣子說你會不會又禁不住疑惑:中間那只是取到暖了,那周圍的那些呢,豈不是要凍死?別擔心,企鵝很聰明,它們會動!其實這些成群成群緊挨在一起的企鵝,它們不止是在一個地方待著的,它們是一直在移動著的,在而且移動的時候,外部的企鵝會向內部推進,慢慢地就會推進到中間位置,因此它們就可以得到熱量,成功取暖。這個移動行為會一直循環,所以並不會有企鵝被凍死。據最近的科學研究表明,企鵝抱團中心的溫度可以達到37攝氏度,所以也並沒有企鵝會留戀中心的位置,因為那裡對於它們來說太熱了!
所以說,生活在極度嚴寒的南極,企鵝也是有一定智慧的——抱團取暖,就是它們的專利發明!
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