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蒼蠅為啥不會飛
蒼蠅為啥不會飛
更新时间:2025-03-26 18:01:09

蒼蠅為啥不會飛(蒼蠅飛得并不快)1

打蒼蠅的正确姿勢是怎樣的?靜靜的等待蒼蠅落在某個地方,然後悄悄地舉起蒼蠅拍,毫不猶豫地飛速揮擊,于是蒼蠅便以扁平狀的形态印在了你的蒼蠅拍上。

這是一個打蒼蠅的成功例子,也是使用普通蒼蠅拍打蒼蠅的唯一可行的方法,如果你沒有耐心等待蒼蠅降落,想要在空中将其擊落,那麼是不會成功的。蒼蠅是一種我們不願意看到的昆蟲,這也是我們要将其擊殺的原因,所以自然也就不會有人願意花時間去思考有關打蒼蠅的問題,但這的确是一個問題,而且還是一個經典的數學問題。常規飛行狀态下的蒼蠅的飛行速度其實并不快,所以無法打到蒼蠅絕不是因為蒼蠅飛行速度過快,之所以無法打中正在飛行的蒼蠅,是有原因的。現在讓我們想一想,如果我們要捕捉或擊打一個正處于移動中的物體,應該如何去做呢?

蒼蠅為啥不會飛(蒼蠅飛得并不快)2

對于一個正處于移動中的物體,且移動速度并不算很慢,我們要想打中它肯定是不能擊打此時它所處的位置的,因為當我們擊打物體此時所處的位置時,它已經向前移動了,所以我們的擊打必然落空。

要擊打移動中的物體就必須要對物體的移動有一個預判,比如一個從我們面前滾動而過的足球,我們可以通過觀測它的滾動速度和滾動軌迹來判斷出我們從擡腳到踢中球體時足球所處的位置,這種預判可以使得我們準确地踢中足球。如果我們的預判出現了問題,那麼我們很可能會一腳踢空。預判錯誤會導緻我們無法準确擊中移動中的物體,而如果對一個物體的移動無法做出預判,那麼也就是說我們根本無法擊中這個物體,而蒼蠅的飛行就屬于此類。

蒼蠅為啥不會飛(蒼蠅飛得并不快)3

在我們看來,蒼蠅的飛行漫無目的、難以捉摸,而事實上也的确如此,這種飛行模式在數學上被稱之為萊維飛行。

萊維飛行的本質實際上就是一種随機遊走,下一步的飛行方向、飛行速度都是随機的,這就讓人無法做出預判。我們以為蒼蠅會以現有的速度繼續向前飛行,但它卻沒有按照我們預判的這樣去做,事實上連蒼蠅自己也不知道自己下一步的飛行方向以及飛行速度,它完全是随機的。

這有點類似于武術上所講的“無招勝有招”,沒有固定的招數,對手無法做出預判,也就無法做出有效的防禦。我們可以通過跟蹤一個人,了解他的活動路線,但如果這個人每次經過路口都會拿出篩子來決定向哪個方向前進,我們則永遠無法掌握他的活動規律,因為規律本身就并不存在。

蒼蠅為啥不會飛(蒼蠅飛得并不快)4

作為一種随機運動,萊維飛行與粒子的布朗運動有何區别呢?區别就在于萊維飛行不受區域的局限。

粒子的布朗運動雖然也是随機的,但粒子隻能局限于一定的區域之内進行運動,但萊維飛行卻沒有這種限制,它能夠向更遠的距離運動,所以萊維飛行具有更高的探索效率。正是因為如此,掌握萊維飛行可以探索未知區域的時候為自身提供良好的保護,所以在自然界之中掌握萊維飛行的動物并不止蒼蠅一個。

生物學家們通過跟蹤研究發現,小到浮遊生物、昆蟲以及鳥類,大到海洋生物和哺乳動物,其中都有大量的生物掌握了萊維飛行運動,并将這種數學原理應用于食物短缺的時候。因為在食物短缺的時候,動物們必須要進入新的環境進行探索,以便獲得更多的生存資源,而進入新的環境無疑是危險的。

蒼蠅為啥不會飛(蒼蠅飛得并不快)5

未知的區域對于動物而言隐藏着未知的危險,所以動物在進入未知環境後會采用萊維飛行運動方式進行随機遊走,這樣做能夠有效的回避掠食者的捕殺,大大提高生存幾率。

不僅動物會利用萊維飛行運動,在人類社會,通過構建萊維飛行軌迹模型可以對很多問題進行更有效的分析,比如病毒的傳播同樣具有萊維飛行特征,通過構建相應的模型,我們能夠更好的預測病毒的傳播情況。另一方面,弄懂了萊維飛行也可以使我們不對某些事物過分糾結,比如當你的投資在股票市場上反複失利的時候,不用過分懊惱,因為股票的短期走勢同樣具有明顯的萊維飛行特征,如果你一定要在一件充滿随機性的事件中找到所謂的規律,那麼隻能是自尋煩惱。

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