2022年搞笑诺贝尔物理学奖联合颁发给了两个研究小组。研究职员来自中国、英国、土耳其和美国，研究职员试图知道小鸭怎么样排成队形游泳而获得此奖。

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该奖项的一个工作发表在《动物游泳的力学和生理学》一书中，另一个工作发表在《流体力学杂志》上。早在1994年，生物学家Frank Fish就非常不错奇动物的队形运动（如集群）怎么样降低个体动物的能量消耗。

依据发表在《流体力学杂志》上的研究，小鸭子在开放水域中以高度组织化的队形跟随它们的妈妈。这就产生了三个问题，即为何小鸭子要排成队形游泳，最好的游泳队形是什么，与队形游泳时每一个个体能保存多少能量。

研究者们用乘波（wave riding）和传波(wave passing)来概括鸭群排队游泳中的流体力学关系。乘浪正像他的名字一样，如图所示。当领头鸭子游泳时，它会在水中产生尾流和尾波。依据后面的鸭子在波浪上的地方，它可以像上坡或下坡游泳一样，前者比后者需要更多的能量消耗。事实上，这种成效可能很强烈，以至于尾随鸭子所遭到的阻力可能是负的，就仿佛它被拉着一样。当然，领头的鸭子走得越远，其尾流就越小，这意味着后面的每一只鸭子乘浪的节能成效都会减弱。然而，这就是波传递发挥用途的地方。其余的小鸭也可以以单列队形保持乘浪优势。因此，乘波和传波可能是水禽游泳形态进化的重要原因。

这项研究初次揭示了水禽的编队运动可以节省个体能量消耗是什么原因。这个定义正是普通汽车、自行车手和跑步者在比赛中所做的。这个研究引起了哄动，不只由于其让人惊叹的原因，还由于在引人入胜的系统背景下呈现了具备数学挑战性的信息。从小鸭身上抽象出来，这项研究的结果大概应用于航海船只或其他动物的群体动态。假如将这一结果应用于水火车形式的货运，可以显着节省燃料，而且还可能在以下方面有用：优化运输和物流。

供稿单位：重庆无线电科普体验中心

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