#آنتروپی
◼️ حیواناتی که استاد بهره‌گیری از قوانین فیزیک هستند
#قسمت دوم
در مقیاس‌های بزرگ‌تر، فیزیک همچنان اساس ساده‌ترین حرکات حیوانات است که به هماهنگی پیچیده پیام‌رسانی شیمیایی و الکتریکی درون بدون و بین بدن و مغز نیاز دارد. از سوی دیگر، برای حرکت موفقیت‌آمیز، فیزیک درونی باید با ویژگی‌های فیزیکی محیط سازگار باشد. برای مثال، حرکت در مایع، نه تنها توسط بدن بلکه همچنین توسط ویژگی‌های آن مایع کنترل می‌شود. درون آب، حیوانات شناگر بسته به عوامل مختلفی ازقبیل شکل بدنشان از استراتژی‌های حرکتی مختلفی استفاده می‌کنند. به‌عنوان مثال، ماهی‌های باریک با حرکت از پهلو و دم، خود را به پیش می‌رانند، درحالی‌که ماهی‌های با اشکال بدنی دیگر با تکان دادن باله‌ها در آب حرکت می‌کنند. روش‌های فیزیک برای توصیف این استراتژی‌ها نمی‌توانند به سادگی عواملی مانند تلاطم و گرداب‌ها را توضیح دهند. محاسبه رفتار مورد انتظار در چنین شرایطی می‌تواند از توان محاسباتی حاضر فراتر رود. بنابراین، دانشمندان به آزمایش‌های واقعی روی آورده‌اند. یکی از این مطالعات سرنخ‌هایی از توانایی عجیب قزل آلا ارائه کرده است. آبی که از کنار ساختار استوانه‌ای شکل عبور می‌کند، گردابی را ایجاد می‌کند که حتی به قزل‌آلای مرده امکان شنا به سمت بالادست را می‌دهد.
▫️مهارت‌های ساخت‌و‌ساز حیوانات
تکامل به حیوانات مهارت‌های حرکتی سازگار با محیط موجود را بدون نیاز به کتابچه راهنما اعطا کرده است. اما تغییر محیط به نفع خود، به دانش فیزیک پیچیده‌تری نیاز دارد. از مورچه‌ها و زنبورها گرفته تا گورکن‌ها و سگ‌های آبی، حیوانات مختلف یاد گرفته‌اند که چگونه لانه‌ها، پناهگاه‌ها و سایر ساختارهای محافظ دربرابر تهدیدهای محیطی را بسازند. به‌عنوان مثال، لانه‌های پرندگان باید چوب، برگ و خاک را در قالب ساختاری پایدار و یکپارچه ترکیب کند. پرندگان ظاهراً می‌دانند شاخه‌های نرم نسبت به شاخه‌های انعطاف‌ناپذیر پایداری بهتری دارند. آزمایش‌های فیزیکی نشان داده است خم کردن مواد انعطاف‌پذیر امکان ایجاد نیروهای اصطکاکی را فراهم می‌کند که به حفظ آشیانه کمک می‌کند.
ساختارهای حیوانی همچنین باید از فیزیک لازم برای کنترل دما، رطوبت و تهویه در محدوده آسایش تبعیت کنند. برای مثال، بدون تبادل هوای کافی حیوانات خفه خواهند شد. سنجاب‌های دشتی، گودال‌های بزرگی با چندین دهانه ایجاد می‌کنند. تجزیه و تحلیل فیزیکی نشان می‌دهد دهانه‌ها باید ازنظر ارتفاع متفاوت باشند تا تهویه مناسب ممکن شود (ازطریق تفاوت فشاری که موجب جریان هوا می‌شود). بدون شک حیوانات ترفندهای زیادی دارند که خود فیزیکدانان هنوز نمی‌توانند به‌طور کامل توضیح دهند، به همین دلیل است که حوزه فیزیک رفتار حیوانات بسیار پرثمر است. پژوهش‌های بیشتر درباره بسیاری از جنبه‌های رفتار حیوانات از دیدگاه فیزیک به کشف قوانین فیزیک جدید برای رفتار که طبیعت آن را کشف کرده، اما ما هنوز آن را کشف نکرده یا به خوبی درک نکرده‌ایم، کمک خواهد کرد.
پایان
قسمت اول
@entropy_ph
◼️ حیواناتی که استاد بهره‌گیری از قوانین فیزیک هستند
#قسمت دوم
در مقیاس‌های بزرگ‌تر، فیزیک همچنان اساس ساده‌ترین حرکات حیوانات است که به هماهنگی پیچیده پیام‌رسانی شیمیایی و الکتریکی درون بدون و بین بدن و مغز نیاز دارد. از سوی دیگر، برای حرکت موفقیت‌آمیز، فیزیک درونی باید با ویژگی‌های فیزیکی محیط سازگار باشد. برای مثال، حرکت در مایع، نه تنها توسط بدن بلکه همچنین توسط ویژگی‌های آن مایع کنترل می‌شود. درون آب، حیوانات شناگر بسته به عوامل مختلفی ازقبیل شکل بدنشان از استراتژی‌های حرکتی مختلفی استفاده می‌کنند. به‌عنوان مثال، ماهی‌های باریک با حرکت از پهلو و دم، خود را به پیش می‌رانند، درحالی‌که ماهی‌های با اشکال بدنی دیگر با تکان دادن باله‌ها در آب حرکت می‌کنند. روش‌های فیزیک برای توصیف این استراتژی‌ها نمی‌توانند به سادگی عواملی مانند تلاطم و گرداب‌ها را توضیح دهند. محاسبه رفتار مورد انتظار در چنین شرایطی می‌تواند از توان محاسباتی حاضر فراتر رود. بنابراین، دانشمندان به آزمایش‌های واقعی روی آورده‌اند. یکی از این مطالعات سرنخ‌هایی از توانایی عجیب قزل آلا ارائه کرده است. آبی که از کنار ساختار استوانه‌ای شکل عبور می‌کند، گردابی را ایجاد می‌کند که حتی به قزل‌آلای مرده امکان شنا به سمت بالادست را می‌دهد.
▫️مهارت‌های ساخت‌و‌ساز حیوانات
تکامل به حیوانات مهارت‌های حرکتی سازگار با محیط موجود را بدون نیاز به کتابچه راهنما اعطا کرده است. اما تغییر محیط به نفع خود، به دانش فیزیک پیچیده‌تری نیاز دارد. از مورچه‌ها و زنبورها گرفته تا گورکن‌ها و سگ‌های آبی، حیوانات مختلف یاد گرفته‌اند که چگونه لانه‌ها، پناهگاه‌ها و سایر ساختارهای محافظ دربرابر تهدیدهای محیطی را بسازند. به‌عنوان مثال، لانه‌های پرندگان باید چوب، برگ و خاک را در قالب ساختاری پایدار و یکپارچه ترکیب کند. پرندگان ظاهراً می‌دانند شاخه‌های نرم نسبت به شاخه‌های انعطاف‌ناپذیر پایداری بهتری دارند. آزمایش‌های فیزیکی نشان داده است خم کردن مواد انعطاف‌پذیر امکان ایجاد نیروهای اصطکاکی را فراهم می‌کند که به حفظ آشیانه کمک می‌کند.
ساختارهای حیوانی همچنین باید از فیزیک لازم برای کنترل دما، رطوبت و تهویه در محدوده آسایش تبعیت کنند. برای مثال، بدون تبادل هوای کافی حیوانات خفه خواهند شد. سنجاب‌های دشتی، گودال‌های بزرگی با چندین دهانه ایجاد می‌کنند. تجزیه و تحلیل فیزیکی نشان می‌دهد دهانه‌ها باید ازنظر ارتفاع متفاوت باشند تا تهویه مناسب ممکن شود (ازطریق تفاوت فشاری که موجب جریان هوا می‌شود). بدون شک حیوانات ترفندهای زیادی دارند که خود فیزیکدانان هنوز نمی‌توانند به‌طور کامل توضیح دهند، به همین دلیل است که حوزه فیزیک رفتار حیوانات بسیار پرثمر است. پژوهش‌های بیشتر درباره بسیاری از جنبه‌های رفتار حیوانات از دیدگاه فیزیک به کشف قوانین فیزیک جدید برای رفتار که طبیعت آن را کشف کرده، اما ما هنوز آن را کشف نکرده یا به خوبی درک نکرده‌ایم، کمک خواهد کرد.
پایان
قسمت اول
@entropy_ph