半个世纪前 ， 美国数学家爱德华·洛伦兹（Edward Lorentz）提出了一个著名的问题：一只在巴西扇动翅膀的蝴蝶 ， 是否会通过混乱的多米诺骨牌效应 ， 在德克萨斯州引发龙卷风 。
如果他问的是 ， 足够多的蝗虫扇动翅膀是否能在空气中产生雷雨的力量 ， 这个问题可能会同样出名 。 他没有 ， 但现在我们有答案了 。
一项关于飞行昆虫对大气电场影响的新研究发现 ， 大量小翅膀的扇动可以给空气充电 ， 就像暴风雨中旋转的水蒸气云给空气充电一样 。
虽然 ， 这并不意味着我们必须关注传说中的蝗灾闪电 ， 但这可能是在对大气电场中的局部模式进行建模时需要考虑生物现象的证据 。
【新“昆虫效应”：成群的昆虫扇动翅膀，可以为局部大气充电】如果我们放大观察构成灰尘、水分和昆虫身体部位的原子 ， 你就会发现 ， 电子就像跑步者口袋里的硬币一样翻腾着 。 只要有足够的碰撞 ， 这些带负电的粒子就会从带正电的口袋里溢出来 ， 产生一种叫做“势梯度”的差异 。
在风暴中 ， 小冰粒在空气柱上上升 ， 与向地面滚动的较大的碎片摩擦 ， 产生电荷传送带 ， 放大了云顶、云底和下面地面之间的潜在梯度 。
虽然电荷的积聚基本上是看不见的 ， 但其影响却不是 。 一旦梯度达到一个临界点 ， 电离通道就会形成 ， 平衡就会在我们所见的闪电中 ， 被有效地平衡掉 。
即使在没有闪电的情况下 ， 相反的电荷区也可以对离子的运动产生影响 ， 包括各种污染物和尘埃颗粒 。
各种各样的因素可以决定潜在梯度的大小和位置 ， 从云的移动到降水 ， 甚至到宇宙射线阵雨 ， 但直到现在 ， 还没有人真正考虑过生物现象的影响 。
该研究的第一作者、英国布里斯托尔大学的生物学家埃拉德·亨特（Ellard Hunting）说：“我们一直在研究物理学是如何影响生物学的 ， 但在某个时刻 ， 我们意识到生物学可能也在影响物理学 。 我们感兴趣的是 ， 不同的生物如何利用环境中几乎无处不在的静电场 。 ”
近年来 ， 人们越来越清楚 ， 昆虫和其他无脊椎动物可以携带电荷 ， 使自己在周围的大气中具有微小的潜力 。 蜘蛛宝宝甚至可以利用这个技巧把自己发射到天空中 。
但这些微小的电位是如何在昆虫群中聚集的 ， 从未被测量过 。 因此 ， 亨特和他的团队前往布里斯托尔大学兽医科学学院的一个野外站 ， 等待众多蜜蜂群体中的一个蜂群的到来 。
利用电场监测器和摄像机来监测蜜蜂的密度 ， 研究人员追踪了一群蜜蜂在运输途中的局部电位梯度 。 在3分钟的时间里 ， 昆虫群迅速飞过 ， 使头顶的电位梯度提高了100伏特/米 。
后来的分析证实 ， 电压与蜂群的浓度有关 ， 这使得研究人员可以合理地预测 ， 一定数量的蜜蜂在特定的空气中嗡嗡作响 ， 可能会影响大气的电荷 。
然后 ， 研究小组将同样的原理应用到其他成群的昆虫上 。
研究人员将蝗虫的单个电荷量放大到蝗灾的规模 ， 计算出一个庞大的蝗虫群可能产生的电荷密度与电风暴中发现的电荷密度相似 。
雷丁大学的大气物理学家贾尔斯·哈里森（Giles Harrison）说：“跨学科在这里很有价值 —— 电荷似乎只存在于物理学中 ， 但重要的是要知道整个自然界对大气中的电有多了解 。 ”
在天平的另一端 ， 具有龙卷风风险的混乱媒介（蝴蝶） ， 将需要大量合作 ， 才有可能在很大程度上改变大气电压 。
也许这样最好 。
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