Η μέλισσα ΔΕΝ αψηφά τους φυσικούς νόμους με το πέταγμά της

Σε ιστολόγια και μέσα κοινωνικής δικτύωσης αναπαράγεται ο ισχυρισμός ότι σύμφωνα με τους νόμους της φυσικής, η μέλισσα δεν μπορεί να πετάξει και πως σύμφωνα με την «αεροδυναμική αρχή», το εύρος των φτερών της είναι πολύ μικρό για να διατηρήσει το σώμα της σε πτήση. Ωστόσο, αυτός ο ισχυρισμός δεν ευσταθεί καθώς αγνοεί τους μηχανισμούς πίσω από την πτήση των μελισσών. Ας δούμε τι ισχύει.

Παράδειγμα σχετικής ανάρτησης:

Τι ισχύει

Προτού προχωρήσουμε στην ανάλυση των εξεταζόμενων ισχυρισμών, πρέπει να σημειώσουμε πως δεν εντοπίσαμε κάποιο στοιχείο που να επιβεβαιώνει τη δήλωση ότι στη NASA υπάρχει αφίσα με τη φράση «αεροδυναμικά, η μέλισσα είναι αδύνατον να πετάξει» και πως «το καλό είναι ότι δεν το γνωρίζει».

Η μοναδική σχετική αναφορά που εντοπίσαμε ύστερα από έρευνα με τη χρήση συνδυασμών λέξεων κλειδιών, παραπέμπει σε δημοσίευμα ιστοσελίδας της NASA που χρονολογείται από το 2010. Πιο συγκεκριμένα, το δημοσίευμα αφορά σε διήμερη επίσκεψη μειονοτικών μαθητών στις εγκαταστάσεις του ερευνητικού κέντρου “Κένεντι”, στη Φλόριντα. Μεταξύ άλλων, τους μαθητές υποδέχθηκε και ο καθηγητής και πρώην διευθυντής του ερευνητικού κέντρου Glenn στο Οχάιο, Dr. Julian Earls, ο οποίος είπε στους μαθητές:

Έχετε ακούσει για το νόμο της φυσικής ότι η μέλισσα δεν μπορεί να πετάξει. Κάθε αρχή της αεροδυναμικής λέει ότι το εύρος των φτερών τους είναι πολύ μικρό για να υποστηρίξει το βαρύ σώμα τους σε πτήση. Αλλά η μέλισσα δεν το γνωρίζει αυτό. Ποτέ δεν ασχολήθηκε με τη φυσική. Απλά πετάει τριγύρω και αυτό είναι αυτό το οποίο πρέπει να κάνετε κι εσείς.

Λαμβάνοντας υπόψιν το ευρύτερο πλαίσιο, μπορεί κανείς με ασφάλεια να υποθέσει πως η πρόθεση του καθηγητή δεν ήταν να εξηγήσει τους μηχανισμούς πίσω από το πέταγμα της μέλισσας, αλλά να περάσει ένα κοινωνικό μήνυμα στους μαθητές που επισκέφτηκαν το ερευνητικό κέντρο.

Ακόμη, τονίζεται πως εξ΄ ορισμού οι φυσικοί νόμοι δεν «σπάνε» και πως αν κάποτε συμβεί κάτι τέτοιο θα καθαιρούνταν. Οι φυσικοί νόμοι μπορούν να αναθεωρηθούν ή να αντικρουστούν με νέες αποδείξεις, δηλαδή με την καλύτερη κατανόηση του φυσικού κόσμου.

Πότε και από ποιον διατυπώθηκε ο ισχυρισμός;

Κατόπιν σχετικής έρευνας δεν έχουμε καταφέρει να εντοπίσουμε την προέλευση του συλλογισμού ότι το πέταγμα της μέλισσας αψηφά τους φυσικούς νόμους. Αναπαραγωγές του ισχυρισμού εντοπίζονται ήδη από τα 1934, στο βιβλίο Le Vol des Insectes, του Γάλλου εντομολόγου Antoine Magnan. Απευθυνόμενος στον βοηθό του, André Sainte-Laguë, ο Magnan δήλωνε πως χρησιμοποιώντας εξισώσεις της αντίστασης του αέρα στα έντομα, διαπίστωσε πως η πτήση τους είναι αδύνατη.

Κατ’ αρχάς, παρακινούμενος από ό,τι γίνεται στην αεροπορία, εφάρμοσα τους νόμους της αντίστασης του αέρα στα έντομα και κατέληξα, μαζί με τον κ. Sainte-Laguë, στο συμπέρασμα ότι η πτήση τους είναι αδύνατη.

Ακολούθησαν μελέτες και η ανάπτυξη της επιστήμης της εντομολογίας. Σύμφωνα με δηλώσεις του Douglas Altshuler, ερευνητή των μηχανισμών πτήσης των εντόμων, προ δεκαετιών οι πτήσεις τους ερμηνεύονταν με βάση τους φυσικούς νόμους που διέπουν την πτήση των αεροπλάνων ή των ελικοπτέρων.

Αν και συνήθως όσο μικρότερο είναι ένα έντομο τόσο μεγαλύτερη είναι η συχνότητα του φτερουγίσματός του, η μέλισσα κινεί τις πτέρυγές της σε ρυθμό που αγγίζει τα 230 φτερουγίσματα το δευτερόλεπτο. Την ίδια στιγμή, η μύγα των φρούτων (Drosophila melanogaster) έχει μόλις το 1/8 του βάρους της μέλισσας κινεί τις πτέρυγές του 200 φορές το δευτερόλεπτο.

Ήδη από το 1996, διαπιστώθηκε πως οι μέλισσες απογειώνονται χάρη σε έναν μηχανισμό δημιουργίας μικρο-δινών (vortices) από την κίνηση των πτερύγων τους. Η ταχύτατη αλλαγή της γωνίας προσβολής των πτερύγων της μέλλισας δημιουργεί δυναμική απώλεια στήριξης (dynamic stall). Ως εκ τούτου, σχηματίζονται δίνες από τα άκρα των πτερύγων και αυξάνεται η άντωση με αποτέλεσμα η μέλισσα να μπορεί να ίπταται.

Αξίζει να αναφερθεί, πως σε έρευνα που δημοσιεύτηκε το 2005, ο καθηγητής βιολογίας Michael Dickinson κατέληξε στο συμπέρασμα πως οι μέλισσες κινούν τα φτερά τους μπρος-πίσω, μια διαπίστωση που πάει κόντρα στην επικρατούσα στην εποχή του Magnan αντίληψη, ότι τα έντομα κινούν τα φτερά τους πάνω κάτω. Πρόσφατη μελέτη του 2017 έδειξε πως η γωνία προσβολής των φτερών των μελισσών συμβάλλει επίσης στην παροχή άντωσης για να πετάξουν.

Από τα ανωτέρω προκύπτει πως η πτήση της μέλισσας συνδυάζει την ταχύτατη κίνηση των πτερύγων μπρος και πίσω σε γωνία που επιτρέπει τη δημιουργία μικρο-δινών που δημιουργούν άντωση.

Οι υπολογισμοί που υποτίθεται ότι έδειξαν ότι οι μέλισσες δεν μπορούν να πετάξουν βασίζονται σε μια απλουστευμένη, γραμμική, αντιμετώπιση των ταλαντώσεων περιστροφής των πτερύγων της μέλισσας. Με απλά λόγια, δεν έλαβαν υπόψιν ότι τα φτερά της μέλισσας κινούνται και δεν μένουν ακίνητα, όπως τα φτερά των αεροσκαφών, αν τα βλέπαμε σε έναν κατακόρυφο άξονα.

Από την άλλη, η πτήση των αεροσκαφών στηρίζεται σε τέσσερις δυνάμεις, τη δύναμη της ώθησης των κινητήρων (Thrust), την αντίσταση του αέρα (οπισθέλκουσα / Drag), τη δύναμη της βαρύτητας (το βάρος του αεροσκάφους / Weight) και τη δύναμη της ανύψωσης από μη-μόνιμες φορτίσεις στα φτερά του (Lift).

Για να καταλάβουμε καλύτερα τη δύναμη της ανύψωσης αρκεί να υπενθυμίσουμε ένα καθημερινό πείραμα. Σκεφτείτε, για παράδειγμα, τι συμβαίνει όταν βγάζετε το χέρι σας έξω από το παράθυρο ενός κινούμενου οχήματος. Ανάλογα με την κλίση του χεριού (μιας αεροτομής), ο αέρας το ωθεί είτε προς τα πάνω είτε προς τα κάτω.

Η μέλισσα εν πτήσει κινεί τα φτερά της μπρος και πίσω σε γωνιά. Το εσωτερικό των σχηματιζόμενων μικρο-δινών έχει χαμηλότερη πίεση σε σχέση με τον εξωτερικό αέρα, συμβάλλοντας στην ανύψωσή της.

Συμπέρασμα

Είναι παραπλανητικός ο ισχυρισμός ότι η μέλισσα αψηφά τους φυσικούς νόμους με το πέταγμά της. Πρόκειται έναν συλλογισμό που διαμοιράζεται ήδη από το 1930, ο οποίος στηρίζεται σε υπολογισμούς της πτήσης της μέλισσας βάσει κανόνων που διέπουν την πτήση των αεροσκαφών, και όχι την πτήση των εντόμων. Η ανάπτυξη της επιστήμης της εντομολογίας βοήθησε στην αποκωδικοποίηση των μηχανισμών πτήσης των μελισσών, οι οποίοι δεν παραβιάζουν τους φυσικούς νόμους.