鱼为什么生活在水里? 鱼儿为什么会游( 二 ) _鱼儿

这是由英国物理学家杰弗里·泰勒在1952年提出的。在阻力理论中，一个物体会被分成无限小的部分，每个部分都会产生推力和阻力。
当鱼在波浪中运动时，垂直于鱼体的阻力大于平行于鱼体的阻力。结果是一个平行方向的推力，即向前的方向。
理论|资料来源:AIP出版
细长体理论
这是由英国数学家詹姆斯·莱特希尔在1960年提出的。与之前的阻力理论完全不同。他认为水的惯性是推动鱼前进的主要力量。
这使得鱼作为一个平面，可以通过小幅度的波动产生推力。
这两种理论的主要区别在于产生的电力类型。
泰勒理论认为，使鱼向前游的力来自阻力，阻力的方向与鱼的方向相反，但与物体的速度一致。莱特希尔认为鱼向前游的力是由反作用力产生的，反作用力与力相反，与加速度一致。
后来，北京计算机科学研究中心的一个团队通过超级计算机模拟验证了这两个理论。
后来发现两种理论都是对的，只是不同的鱼不一样。
这主要和鱼的形状有关。而被拉长的鱼，比如鳗鱼，在波动的时候，躯干产生的阻力是最重要的，因为这部分力作用的比较平稳和均匀。
模拟鳗鱼的主要运动模式|来源:文献1
至于鲭鱼，这种普通的鱼，摆动的同时，也要靠躯干的阻力，但是尾鳍左右摆动产生的反作用力也很重要。
模拟鲭鱼的运动方式|来源:文献1
简单来说，越长的鱼越依赖躯干产生的力，越短的鱼越依赖尾鳍产生的力。
把力量移到尾巴上的鱼有一个缺点，就是容易失去横向平衡，也就是说，一摆尾巴就可能导致头部摆动。
在这方面，通过进化，鲅鱼抬高了身体中部的垂直面，增加了躯干前方的重量(也可以说是增加了配重)，以增加左右摆动的阻力，从而避免了游泳时的跑偏。
虽然科学家们最终搞清楚了鱼是如何游泳的，但是他们并不了解鱼游泳的过程中能量是如何转移和利用的，这也是为什么直到现在，我们都没能创造出一个完美的仿生鱼游泳装置。
虽然之前的仿生鱼可以模拟鱼的游泳效果，但还是存在很多问题:要么游得太慢，要么耗电太多，要么体型太大，要么结构复杂。

各种仿生鱼|来源:文献2
游泳很容易看到，但即使是我们身边的普遍现象，也很难理解其中的原理，更难复制。
在大自然面前，人类的知识真的很少…
【鱼为什么生活在水里? 鱼儿为什么会游】