همه ما حرکت دسته‌جمعی پرنده ها و ماهی‌ها را دیده‌ایم. تا به حال دیده‌اید دو پرنده در حین پرواز جمعی با هم برخورد کنند؟ قطعا پاسخ شما نه است چون این اتفاق اصلا رخ نمی‌دهد. در این قسمت از سری پست‌های قضیه چیه؟ با دینامیکی که منجر به این ویژگی در پرندگان و ماهیان شده – و به تازگی کشف شده – آشنا خواهید شد.
وقتی پرواز جمعی پرنده ها را مشاهده می‌کنید، هیچ پرنده‌ای از گروه جا نمی‌ماند و با پرنده‌های دیگر برخورد نمی‌کند. این خصوصیت پرندگان که برای بقای آنها ضروری است به لطف دینامیک یا نیروی محرکه‌ای است که به تازگی کشف شده است: پرندگان پیرو با دنباله‌ای که رهبران گروه به جا گذاشته‌اند، تعامل دارند. این کشف جدید نه تنها دیدگاه‌های تازه‌ای درباره جابجایی حیوانات به محققان داده بلکه می‌تواند به طراحی روشهای جدید برای مهار انرژی منابع طبیعی مثل باد و رودخانه منجر بشود.
جوئل نیوبولت، استاد فیزیک دانشگاه نیویورک و رهبر گروه تحقیقاتی درباره این روش پرواز جمعی پرنده ها می‌گوید: «جریان‌های آب و هوایی که در حین پرواز یا شنا به صورت طبیعی تولید می‌شوند مانع از جدا شدن یا برخورد بین حیوانات می‌شوند. همین دنباله طبیعی که دنبال گروه پرندگان ایجاد می‌شود، امکان سفر هماهنگ گروه‌هایی که روشهای پروازی متفاوت دارند را فراهم می‌کند. وجود همین دنباله به پرندگان کم‌سرعت کمک می‌کند رهبران سریع خودشان را دنبال کنند.»
حالا می‌دانیم پرنده ها چطور بدون اینکه تلفاتی داشته باشند در گروه‌های صدتایی و هزارتایی به سمت یک مقصد پرواز می‌کنند. اما فواید کشف این پدیده فقط به شناخت بیشتر پرندگان محدوده نمی‌شود و می‌تواند به طراحی روشهای بهتر و کارآمدتر برای جذب منابع طبیعی برای تولید انرژی از آب و باد هم کمک کند.
در حال حاضر ما از انرژی موجود در آب و باد برای تامین نیازهایمان استفاده می‌کنیم اما کشف این دینامیک جدید می‌تواند بازدهی روشهای فعلی را بیشتر کند و حتی منجر به طراحی روشهای جدید بشود.
حرکت دسته‌جمعی پرنده ها و ماهی ها به خاطر نظم و بیخطر بودن همیشه مورد توجه محققان بوده است. مطالعات زیادی هم روی آن انجام شده اما جزییات تعامل بین پرندگان در حین پرواز جمعی هنوز ناشناخته مانده است.
این گروه تحقیقاتی برای مطالعه حرکات پروازی و جریان تعاملات اعضای گروه، چند سری آزمایش در آزمایشگاه ریاضی کاربردی موسسه Courant انجام دادند. آنها یک دسته رباتیک از دو هیدروفویل طراحی کردند که بال‌ها و باله‌هایی که به سمت بالا و پایین بال می‌زدند یا به سمت جلو شنا می‌کردند را شبیه‌سازی می‌کرد. یک موتور حرکت بال زدن هر فویل را اجرا می‌کرد اما حرکت شنای رو به جلو در اثر فشار آب روی فویل‌ها در حین بال زدن ایجاد می‌شد. محققان برای رسیدن به سرعت شنا و پرواز سریعتر یا آرامتر، سرعت حرکات بال زدن فویل‌ها را تغییر می‌دادند.
نتایج آزمایشات متعدد نشان داد یک جفت فویل با حرکات بال زدن متفاوت – که می‌تواند پرواز یا شنا با سرعت‌های مختلف باشد – همواره به صورت یکپارچه حرکت می‌کنند و هیچگاه از هم جدا نمی‌شوند یا بهم برخورد نمی‌کنند. علت این حرکت هوشمند و هماهنگ هم تعامل فویل‌های پیرو با دنباله‌ای است که به صورت طبیعی پشت فویل‌های پیشرو ایجاد شده است.
پرنده های پیرو هم دقیقا روی دنباله پیشروهای خودشان حرکت می‌کنند و آنها هم روشهای پروازی متفاوت از یکدیگر دارند. اگر پرنده‌ای در مسیر پرواز جمعی عقب بماند، به خاطر همین دنباله یک فشار به سمت جلو را تجربه می‌کند. اما اگر خیلی سریع حرکت کند، همین دنباله پرنده را به سمت عقب هل میدهد. در واقع این دنباله طبیعی که ناشی از حرکت پرنده‌هاست یک شبکه می‌سازد که همه پرنده‌های گروه را در خودش نگه می‌دارد. حیرت‌انگیز است!
دیدگاهتان را بنویسید
برای نوشتن دیدگاه باید وارد بشوید.