第八百六十一章 莱维飞行（第2/3页）

“像鹰这样的猛禽视野宽广，在觅食方面无需大动干戈，但狮子老虎这样的陆地动物就不得不考虑一下觅食的策略问题。”

“在不知道猎物具体位置的情况下，布朗运动是最自然的方法。”

可还不等毕方解释完，观众更迷惑了。

【狮子，老虎什么的我不是很确定，但狼不是靠嗅觉吗？怎么变成靠视觉了？】

【我的认知受到了极大的挑战】

【是不是地下河里的水有毒，方神都喝糊涂了吧？】

【你是不是在骗我】

一时间，弹幕上满是质疑，或是询问的声音。

“哎，其实大家对嗅觉的世界了解太少了。”

毕方挠挠头，毕竟观众们没有和他一样敏锐的嗅觉。

感知的差距，让大家好像隔了两个世界。

思索了好一会，他才举了一个自己觉得比较恰当的例子。

“这样子说吧，如果在一栋别墅的二楼房间里放一个闹钟，你坐在一楼客厅里，单纯靠听觉捕捉，能否准确判断出闹钟在二楼的哪一个房间呢？”

“我想大部分人应该是做不到的，在嗅觉敏锐的动物世界中，它们的嗅觉，就和我们此时的听觉起到的作用是一样的，知道猎物在二楼，可是并不知道在哪个房间，而且嗅觉比听觉更具有模糊性。”

“只要在一个地方长时间停留，就可以制造出两个有浓厚气味的发源地，在声音的世界里这点是没法做到的。”

【有点懵，但感觉好像又抓住了点什么（捂脸）】

【好像有点道理】

【不明觉厉】

“大家对布朗运动应该不陌生，悬浮在液体或气体中的微粒所做的永不停息的无规则运动，一个连续的随机过程。”

“其实布朗运动看起来好像不起眼，但它的发现是物理学的一个重大发展，让人类对宇宙的理解产生了巨大影响。”

“自然界中许多生物的行为也无形中遵守着这点，进行布朗运动的动物，就像是来到的二楼，随机进入一个房间搜索，并且从数据的角度上来说，这还是效率最高的一种方式。”

“它的步长服从正态分布，就像随机游动一样，它的步长和方向都是离散的。尽管布朗运动和随机游动是两个概念，也各自发展出一套不同的理论，但两者的数学本质是一样的，无论捕食者采用哪种觅食策略，发现猎物的效率实际上没有差别。”

“可如果捕食者真的像无头苍蝇一样漫无目的地做布朗运动，真的能很有效地找寻到猎物吗？”

毕方向观众提出了疑问。

可不用回答就知道，这个答案是否定的。

“在数学上可以证明，布朗运动就和分子的自由扩散一样，单位速度的分子在时间t内平均只有根号t的位移量。”

“捕食者若采用这种方案找寻猎物，可能需要踏遍千山万水才能成功了。”

“所以在此之前还有一个判断闹钟是在小区里的哪一栋别墅，这就是另外一个数学概念，莱维飞行。”

“发现莱维飞行的是法国数学家本华·曼德博的导师保罗·皮埃尔·莱维，他最早发现，生命的许多随机运动都属于莱维飞行，同时包含少部分的布朗运动。”

“这是一个比较复杂的概念，我不就不多解释了，但有一个例子大家应该不陌生，苍蝇的飞行轨迹，应用的就是莱维飞行，这个原理让它们的飞行轨迹难以捉摸，帮助苍蝇躲避掠食者还有想要敲扁它们小头的人类。”

“莱维飞行是一种分形，也就是说不管放大多少倍，看起来还和原来的图案类似的图形。”

“更重要的是，莱维飞行属于随机游走，也就是说它的轨迹并不能被准确预测，就和苍蝇的步伐一样鬼魅。”

“布朗运动有个特点，那就是每步的步长集中在一个区域内，画成图就是钟形曲线。”

“莱维飞行就不是这样，莱维飞行图中，每步行走的距离就符合幂定律。”

“也就是说，运动中大多数的步子很短，但有少部分步子很长。”

【我数学学得不好，你说就是你对】

【完了，又是听天书的一节课】

【可恶，没点物理和数学知识，都没法荒野求生了吗？】

直播间内的绝大部分观众听到这里已经基本懵逼了。

“莱维飞行和布朗运动的步长的不同性质，就直接导致了莱维飞行比布朗运动更有效率。”

“走了相同的步数或路程的情况下，莱维飞行位移比布朗运动要大得多，能探索更大的空间。”

“这一点对于需要在未知领域打野的生物来说至关重要。”

“举个例子，鲨鱼等海洋掠食者在知道附近有食物的情况下，采用的是布朗运动，因为布朗运动有助于‘光盘’——打开和清空一小片区域内的隐藏食物。”