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寧大學生寫論文研究躲避鳥糞:透過假設得出,55.4秒內透過學校「白鷺林」能免受鳥糞攻擊

2024-07-08科學

來源:九派新聞

每年春夏之交,寧波大學部份路段的樹木內會迎來白鷺、灰鷺等各種鳥類築巢繁殖,數不清的鳥類排泄物從樹上落下,這獨特的路段被寧波大學的師生們稱為「白鷺林」,而它們的排泄物則被戲稱為「天屎」。

寧波大學布滿「天屎」的「白鷺林」下。圖/寧波晚報

需行走於「白鷺林」下的師生們也常與「天屎」鬥智鬥勇,或撐傘防護,或加速敏捷躲避,學校還專門為此設定「白鷺林下專用傘」,以防師生被「天屎」擊中。

在寧波大學「白鷺林」不撐傘如何躲避「天屎」襲擊?近日,寧波大學物理學專業本科生路集善經研究假設得出結論,若能在55.4秒內透過長約277公尺的「白鷺林」則能免受「天屎」攻擊。他補充,「但這是透過假設得出的結論,並不準確。」

【1】55.4秒內透過「白鷺林」是否能免受「天屎」攻擊?

如何從物理學的角度躲避「天屎」攻擊?這一想法最初來自路集善的同班同學戴仕狄、郭夢霖和謝時濤。

在一次課堂交流時,郭夢霖向路集善分享了他們有關「天屎」的靈感,頭腦內總是充斥著各種稀奇古怪想法的路集善對此十分感興趣,便開始進一步的思考演算。「我這篇文章的第一部份來源於他們,後來我仔細想了想,若按這個演算法進行計算,待1秒和待10秒得到的機率是一樣的,便引入時間因素在演算法上做了進一步完善。」

路集善文章第一部份及其完善後得到的第二部份。圖/受訪者提供

得出第二部份運算式後,路集善的同專業老鄉張燁為他提供一個靈感,「張燁覺得我做的這個研究和卜瓦松分布問題很像,卜瓦松分布研究的是離散變量,這頓時讓我醍醐灌頂,由此聯想到指數分布,進一步完善了運算式。」

與張燁討論後進一步完善的運算式。圖/受訪者提供

得到最終的運算式後,路集善假設「天屎」每秒會覆蓋0.5平方米地面,「白鷺林」總長約277公尺,最終得出若在55.4秒內透過「白鷺林」,則能免受「天屎」襲擊的結論。「但這只是透過假設得出的結果,具體每秒會覆蓋多少平方米地面這一參數很難確定。」

文章中關於參數的解釋。圖/受訪者提供

他補充,即使確定參數,若需確保結論可靠,還要進行實踐驗證,結合機率論,在‘白鷺林’下行走無數次,逐次記錄是否被「天屎」襲擊。「這個研究最復雜的地方在於測量數據,但畢竟是我們做著玩的,沒有耗費太多時間,55.4秒這個結論並不準確。」

「很多人可能會覺得物理在生活中並沒有什麽用處,但我一直相信生活中處處是科學,處處有物理。」路集善不僅做了有關「天屎」分布的研究,還計劃利用統計物理研究在教學樓自習室中找座位的規律。

【2】探究生活中的物理是一種放松方式

2023年12月,路集善在找空教室自習時發現,越往樓上走人越少,但所有教室或多或少都會有人,這激起他想要探求教室樓層與人數之間規律的欲望。

路集善將在教學樓空教室找座位的人看作獨立粒子,考慮到大多數人不願意爬樓梯因此更傾向在低樓層學習,以及不願與太多人陌生人共享教室,從而選擇更高樓層這兩個因素,他初步發現,去自習時的人可能會滿足波茲曼分布律。

路集善透過波茲曼分布律得出運算式後,便開始在課余時間去教學樓,數每層教室的人數。

今年4月,他數完學校其中一棟教學樓的人數,基本符合他得到的運算式。「但是我們學校有很多棟教學樓,我得出的運算式不一定能符合每棟教學樓內的人數,所以這個研究暫時還沒完成。我打算等我考完研後,也就是明年的春天,繼續進行這個研究。」

「可能很多人的放松方式是打遊戲、看視訊,但對我來說,去教室數座位、研究‘天屎’也是一種放松方式。」路集善熱愛探究生活中的物理問題,從其中獲得解決問題的快感,也潛移默化地提高著他的專業能力。

來源:九派新聞

記者:付冰潔