Вопреки законам физики: почему для полета пчелы «обманывают» гравитацию

Фото: Getty Images

В анимационном фильме "Пчелиное кино" исследователи объясняют, как именно пчелы летают. Он начинается с утверждения, что, согласно законам авиации, эти насекомые не должны быть способны к полету из-за того, что их крылья малы по сравнению с их пухленькими телами. Это представление, однако, происходит от более старого мифа, который, возможно, возник в 1930-х годах, пишет IFLScience.

Легенда гласит, что во время вечернего разговора между аэродинамиком и биологом возникла тема полета пчел. Говорят, что аэродинамик, проведя быстрые расчеты на основе веса и площади крыльев, пришел к выводу, что пчелы вообще не должны летать.

В разных вариантах этой истории это утверждение приписывается физику Людвигу Прандтлю или швейцарскому авиационному инженеру Якобу Аккерету. Тем не менее, эта история, скорее всего, является искаженным пересказом заявления, сделанного французским зоологом и авиационным инженером Антуаном Маньяном.

Маньян вместе со своим ассистентом-математиком Андре Сен-Лагуэ начал исследования полетов насекомых. В своих трудах Маньян высказывал, что его первоначальное вдохновение происходило из сферы авиации, и он применил законы сопротивления воздуха к насекомым. Благодаря своим исследованиям он и Сент-Лагуэ пришли к выводу, что полет насекомых, в частности пчел, казалось бы, невозможен.

Независимо от происхождения этого мифа, важно отметить, что он не имеет под собой никакой основы. Пчелы бесспорно обладают способностью летать, тем самым демонстрируя свою совместимость с законами физики. Хотя их физические пропорции могут казаться неподходящими для полета, это наблюдение само по себе не является достаточным доказательством, чтобы отвергнуть их воздушные возможности или искать объяснение их якобы запрещенного полетного поведения, когда они неутомимо собирают нектар.

Расчеты, свидетельствующие о том, что пчелы или насекомые не могут летать, по своей сути являются ошибочными. Сначала ученые пытались понять сложную механику пчелиного полета, несмотря на то, что насекомые бьют крыльями с поразительной скоростью — 230 раз в секунду. Эти трудности частично возникли из-за ошибочного представления о том, что их маленькие крылышки являются жесткими.

Прорыв произошел с пониманием динамики пчелиных крыльев. Вопреки предыдущему предположению, было обнаружено, что пчелиные крылья гибкие и во время полета подвергаются скручиванию и вращению. Крылья пчел выполняют быстрые, попеременные маховые движения: вперед-назад, вперед-назад, вперед-назад. Эти движения создают достаточную подъемную силу, чтобы пчелы могли взлететь.

Во время взмахов крыльев пчелы также создают миниатюрные вихри в окружающем воздухе. Эти вихри имеют более низкое давление по сравнению с окружающей средой, что помогает пчелам начинать и поддерживать полет.

Таким образом, хотя когда-то механика полета пчел была окутана тайной, наше понимание значительно продвинулось вперед. Пчелы не бросают вызов законам физики; вместо этого, их полет объясняется сложным взаимодействием между движением крыльев, вихрями и аэродинамическими принципами.

Ирина Скиба / Skibair
Журналист ARDinform