昆蟲的趨光性與指南針

ID:128229 · 發表于 2016-6-29 23:19

其實億萬年來，夜晚活動的蛾子等昆蟲都是靠月光和星光來導航。因為是極遠光源，光到了地面可以看成平行光，能作為參照來做直線飛行。如下圖所示，注意蛾子只要按照固定夾角飛行，就可以飛成直線，直飛才最節省力氣。角度稍微一調整，就可以直飛另一個目標。

但自從該死的人類學會了使用火，這些人造光源因為很近，光線成中心放射線狀，可憐的蛾子就開始倒霉了。

蛾子還以為按照與光線的固定夾角飛行就是直線運動，結果越飛越坑爹，飛成了等角螺線，飛到火里去了，這種現象還被人類稱為昆蟲的正趨光性。

蛾子說：
趨你妹的光啊，傻瓜才瞪著光飛，不知道會亮瞎眼啊？！！
我們完全被人類誤導了，億萬年才演化出的精妙直線導航方法，被人類的光污染干擾失效了！
不用假慈悲的飛蛾撲火紗罩燈了！
，趕緊把這幺蛾子的燈關了吧！
有人問：這是你自己想出來的吧？我還是堅持蛾子是趨光的！
好吧，如果蛾子趨光，為什么不直線飛過去呢？為什么要飛成下面的螺線？趨光能解釋嗎？

從上面這個照片你還可以看出，蛾子走的并不是理想的等角螺線。
蛾子也發現問題了：
我飛飛飛
咦……不對啊！
調正角度，飛飛飛……
我去！還不對，我這是在往哪飛啊？
繼續調整角度……
我去……我去……我……我暈……

蛾子也想掙扎的飛出正確的路線，不斷的調整角度，奈何本能使然，最終還是向燈光飛去。
我們人類也是，例如你在原地旋轉很多圈，再讓你走直線試試。在平衡器官被干擾的情況下，你以為是直線，而在旁人看來更像喝醉了一樣東倒西歪亂走。
這就是蛾子的處境

人類用指南針導航會不會出現蛾子的困境？
在南北磁極時也會出現蛾子的問題。

例如，我們手里有指南針，不是往南走時才用得到，往任何方向都可以作為參照。

在大海上，你要去一個島，按照地圖上的標記，發現只要往東走就行了。
正常情況，我們根據指南針，按照與北方的右夾角90度角航行，走直線就可以最快到達。
如下圖：在遠離南北極的地區，可以認為磁力線是平行的。

但如果在南極雪原上，在距離南磁極很近的地方，指南針總指向附近的磁極點，如果往東走，就是繞著南磁極走圓圈。
如下圖：在南極附近磁力線不能看成平行線，而是以南磁極為中心的放射狀。

如果往東南走，就會像蛾子一樣做等角螺線，繞很多圈后到達南磁極。
如下圖：與磁力線保持45度夾角，就不再是圓周運動，而是螺線運動。

這時候人們必須放棄指南針，改為參照地形、天空偏振光或其他參照物導航。

蛾子可沒有這么多選擇，只能等到燈都滅了，才可以恢復正常飛行。
燈總不能亮一晚上吧，我等！
啊哈！終于滅了，我飛飛飛……
我去，旁邊又亮了一個！

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