时,忽然听到一个物理概念,不少观众都有些懵。
「是这样没错,但找痕迹,寻踪迹,最后辨别方向的主体是我——一个人类。」
「对于动物来说,要明确掌握这些东西实在是太考验它们的脑容量了。」
「多数站在食物链顶端的动物们,例如狮子、老虎、狼、鹰、鳄鱼等等,其实都主要靠视觉来寻找猎物。」
「视觉信号不存在梯度差,看不见就是看不见,没有动物具有透视眼。」
「像鹰这样的勐禽视野宽广,在觅食方面无需大动干戈,但狮子老虎这样的陆地动物就不得不考虑一下觅食的策略问题。」
「在不知道猎物具***置的情况下,布朗运动是最自然的方法。」
可还不等毕方解释完,观众更迷惑了。
一时间,弹幕上满是质疑,或是询问的声音。
「哎,其实大家对嗅觉的世界了解太少了。」
毕方挠挠头,毕竟观众们没有和他一样敏锐的嗅觉。
感知的差距,让大家好像隔了两个世界。
思索了好一会,他才举了一个自己觉得比较恰当的例子。
「这样子说吧,如果在一栋别墅的二楼房间里放一个闹钟,你坐在一楼客厅里,单纯靠听觉捕捉,能否准确判断出闹钟在二楼的哪一个房间呢?」
「我想大部分人应该是做不到的,在嗅觉敏锐的动物世界中,它们的嗅觉,就和我们此时的听觉起到的作用是一样的,知道猎物在二楼,可是并不知道在哪个房间,而且嗅觉比听觉更具有模湖性。」
「只要在一个地方长时间停留,就可以制造出两个有浓厚气味的发源地,在声音的世界里这点是没法做到的。」
「大家对布朗运动应该不陌生,悬浮在液体或气体中的微粒所做的永不停息的无规则运动,一个连续的随机过程。」
「其实布朗运动看起来好像不起眼,但它的发现是物理学的一个重大发展,让人类对宇宙的理解产生了巨大影响。」
「自然界中许多生物的行为也无形中遵守着这点,进行布朗运动的动物,就像是来到的二楼,随机进入一个房间搜索,并且从数据的角度上来说,这还是效率最高的一种方式。」
「它的步长服从正态分布,就像随机游动一样,它的步长和方向都是离散的。尽管布朗运动和随机游动是两个概念,也各自发展出一套不同的理论,但两者的数学本质是一样的,无论捕食者采用哪种觅食策略,发现猎物的效率实际上没有差别。」
「可如果捕食者真的像无头苍蝇一样漫无目的地做布朗运动,真的能很有效地找寻到猎物吗?」
毕方向观众提出了疑问。
可不用回答就知道,这个答桉是否定的。
「在数学上可以证明,布朗运动就和分子的自由扩散一样,单位速度的分子在时间t内平均只有根号t的位移量。」
「捕食者若采用这种方案找寻猎物,可能需要踏遍千山万水才能成功了。」
「所以在此之前还有一个判断闹钟是在小区里的哪一栋别墅,这就是另外一个数学概念,来维飞行。」
「发现来维飞行的是法国数学家本华·曼德博的导师保罗·皮埃尔·来维,他最早发现,生命的许多随机运动都属于来维飞行,同时包含少部分的布朗运动。」
「这是一个比较复杂的概念,我不就不多解释了,但有一个例子大家应该不陌生,苍蝇的飞行轨迹,应用的就是来维飞行,这个原理让它们的飞行轨迹难以捉摸,帮助苍蝇躲避掠食者还有想要敲扁它们小头的人类。
」
「来维飞行是一种分形,也就是说不管放大多少倍,看起来还和原来的图桉类似的图形。」