蜜蜂,昆蟲界的勞動模範,因其可愛的外形,勤勞的品格深受人們的喜愛。
關於蜜蜂,有一個問題一直存在爭議,即:「蜜蜂的嗡嗡聲,是不是由翅膀振動產生的?」
這看似是一個生物學題目,但總是在初中物理的「聲現象」部分遇到。一般人百分之九十以上會給出肯定答案——蜜蜂靠翅膀振動發出聲音。也是,畢竟生物學界一直認為,蜜蜂沒有發聲器官,只能靠翅膀振動發出聲音。這個說法一直受到人們的認可,直到在2002年,一位名叫 聶利 的小學生卻用實驗前來battle:「蜜蜂有自己的發聲器官,它不是靠翅膀振動發聲的」。
據報導,當年12歲的聶利到一個養蜂場去玩,發現許多蜜蜂聚集在蜂箱上,翅膀沒有動,仍然嗡嗡叫個不停。於是她對教材、科普讀物產生了懷疑,並開始對蜜蜂發聲進行探究實驗.她先把蜜蜂的雙翅用膠水粘在木板上,蜜蜂仍然發出聲音。她剪去蜜蜂的雙翅,也能聽到蜜蜂的聲音。看似熊孩子惡作劇的實驗,得出的結果表明:蜜蜂不振動翅膀也能發聲。
為了找到蜜蜂的發聲器官,她把蜜蜂粘在木板上,用放大鏡仔細查找,觀察了一個多月(劃重點,後面要考),終於在蜜蜂的雙翅根部發現兩粒比油菜籽還小的黑點,蜜蜂叫時,黑點上下鼓動.她用大頭針捅破小黑點,蜜蜂就不發聲了.她又找來一些蜜蜂,不損傷雙翅,只刺破小黑點,放在蚊帳裡,蜜蜂飛來飛去,再也沒有聲音,此處心疼蜜蜂們兩秒鐘。
後來,聶利將這一發現寫成科學小論文《蜜蜂並不是靠翅膀振動發聲》。
別小看這篇小論文,聶利憑此獲得第十八屆全國青少年"科技創新大賽"銀獎、高士其科技創新獎,同時還獲得第六屆宋慶齡獎學金。同年,聶利被武漢某媒體評為"武漢十大年度人物",聶利本人登上了央視新聞,還跟著名主持人崔永元一起做了節目。當時的引起的轟動,遠比前段時間「小學生發表博士癌症論文」大的多。
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由於各大主流媒體的報導,再加上民眾們對「小學生挑戰專家」劇情的偏愛,很多人相信聶利的「蜜蜂並不是靠翅膀振動發聲」理論,畢竟實驗結果擺在那裡,我也開始信了。但是又仔細一想,這個理論好像也站不住腳,畢竟蜜蜂翅膀振動頻率超過200赫茲,原理上是能發出人聽到的聲音的。果然,聶利實驗後,昆蟲專家們站出來了,他們並不認同這個觀點,這批「審稿人」們給出的否定理由有三個:
聶利實驗所用的蜜蜂數量太少。聶利每次實驗所用蜜蜂的只數僅為8隻,而科學研究時每次實驗需要的蜜蜂只數至少需要90隻,因此聶利實驗的結果並不嚴謹。
一隻蜜蜂有兩對翅膀(4扇翅膀),在聶利的實驗報告上,並沒有明確寫出粘住蜜蜂翅膀、剪去翅膀時是否把蜜蜂的兩對翅膀均粘住、剪去。因此,聶利的實驗報告是不夠嚴謹的。
聶利進行實驗時,僅憑藉肉眼以及放大鏡等簡陋儀器觀察、推斷的數據是不科學的。
後來,專家對「剪掉翅膀的蜜蜂還能發聲「給出了解釋:蜜蜂的嗡嗡聲的來源,不僅有翅膀,還有翅膀根部的飛行肌肉。剪掉所謂的翅膀後,但蜜蜂翅膀根部仍在高速振動,雖然肉眼很難觀察到。至於為什麼聶利捅破翅膀下的「小黑點」後,蜜蜂就不能發聲,是因為把蜜蜂的翅膀下飛行肌肉破壞掉了·····
不知怎得,我現在又開始相信專家了。
故事到這就結束了,很遺憾的告訴大家,蜜蜂到底依靠什麼發聲,除了翅膀外有沒有發聲器官,從國內的蜂研所到國外的研究機構,到最後得到基本結論就是:沒有結論。
如果從科學探究的角度去看聶利蜜蜂實驗,簡直是一部跌宕起伏的,擁有一個開放式結尾的劇情片。
但如果從感性一點的角度看這件事,作為一個小學生的聶利,具備「不唯書,不唯上」的懷疑精神,以及通過實驗驗證假說的科學精神,這兩點足以讓人敬佩和感動。
所以最後我勸大家,感慨一下這個故事的精神就可以啦,至於問題的答案,別問我,我還亂著呢。
● 學而思物理老師王淇磊的個人公眾號
● 致力於科普與物理興趣培養,玩轉物理,
● 用熱愛傳授物理,用科學解釋萬物
● 卡通頭像與真人形象有差距,僅供參考