动物也懂物理学

物理是研究物质、能量、空间和时间的基本性质及其相互关系的自然科学，它探索自然界中力的作用、热的传递、光的传播、电和磁的现象、物质的结构和性质及物体的运动等，在人类社会中应用广泛。让人惊讶的是，很多动物也懂物理学，并且将其应用在“衣”、食、住、行等方面。

有些动物“穿衣打扮”技能高超，正如白居易的诗句所说：“不著人间俗衣服。”比如北极熊的毛发是中空且透明的，中空的结构有助于保存空气，增强保暖效果，毛发是透明的，并且表面粗糙不平，能够更好地散射和反射光线，从而使北极熊看起来是白色的，有助于它们在冰天雪地中隐藏；北极熊的皮肤是黑色的，有助于它吸收阳光中的热量，从而在寒冷的环境中保持体温。变色龙的皮肤中含有纳米晶体，这些纳米晶体的排列方式会影响光的折射。当变色龙放松时，纳米晶体之间的距离较短，会反射波长较短的光线；变色龙兴奋时，纳米晶体之间的距离增大，会反射波长较长的光线。这涉及微观结构和光学的物理知识。

“民以食为天”，动物也不例外。啄木鸟用长喙啄开树木的表层，吃掉躲藏在树干内部的害虫。它每次啄木的时间只有几秒，频率和力度都遵循物体振动和能量传递的规律。电鳗的体内有许多“电细胞”，它们组合起来形成放电结构。当捕食较大的猎物时，电鳗的神经系统会发出信号，“电细胞”中的离子发生跨膜移动，从而产生电位差，众多电细胞产生的电位差累加起来，就形成足以电晕猎物的强大电流。

住所能给人带来安全感，对动物来说也是如此。在搭建巢穴时，许多动物表现出杰出的建筑才能。鸟类在选择树枝和叶子搭建巢穴时，会考虑材料的强度和柔韧性，以确保巢穴能承受自身和幼鸟的重量，这是力学的运用。蜜蜂的蜂巢由六边形巢室组成，这种结构能在使用最少材料的情况下获得最大的空间和强度，符合材料力学和结构力学的规律。水獭会利用树枝、石头和泥土等材料修筑水坝，来改变水流并创造适宜的生活环境，它们在选择材料和修筑水坝时，会遵循重力、压力等原理。

行动对许多动物来说就是证明自己通晓物理知识的“走秀”。猫飞檐走壁，平衡能力出众，它从高处跳下时不但能迅速感知自身的位置和姿态，灵活地调整重心，最终四足着地，而且背部的肌肉、骨骼和关节能够起到缓冲作用，吸收和分散落地时的冲击能量，从而避免受伤。骆驼的脚掌宽大扁平并且有脚蹼，这增大了与地面的接触面积，减小对地面的压强，使得骆驼在行走时不容易陷入松软的沙子。骆驼的脚掌还有厚厚的肉垫和角质层，肉垫富有弹性，可以减震，而角质层能起到一定程度的隔热和耐磨效果。在捕食时，猎豹从静止到时速100千米只需3秒，这得益于它的身体构造和运动方式。猎豹的身体构造有助于它迅速调整方向，减小空气阻力，保持平衡，而采用类似跳跃的运动方式，让它每一步都能获得最大的推力和弹力。

这些动物没有上过物理课，它们是怎样懂得丰富而又实用的物理知识的呢？这是因为动物会在自然选择的过程中逐渐进化，它们通过先天的遗传与变异来适应环境，也会通过后天的学习和模仿其他物种的科学做法来提高生存的概率。

为了生存，自然界中的动物学会了各种各样的技能，这让我们惊叹生命的多种可能。