刘慧

如果人从万米高空掉下，却不带降落伞，恐怕会被摔死。可如果换成特别小的动物，比如蚂蚁，它还会摔死吗？

我们试想一下，蚂蚁会受重力影响，做自由落体运动。从掉落的那一刻起，按照每秒加速度9.8米计算，在1万米的高空，蚂蚁受到的重力加速度约为每秒9.78米。在理想情况下，蚂蚁下落时的速度会随时间的增长而不断提高，二者呈正比例关系，蚂蚁在到达地表时，速度将达到最大值。通过计算可以得知，在只有重力的作用下，蚂蚁从1万米的高空掉落到海平面位置大约需要45秒，落在地面时最终速度为每秒441米。如果蚂蚁以这样的速度撞击地面，那绝对会一命呜呼。

可事情往往不像表面看起来那么简单，除了重力作用，蚂蚁还会受到空气阻力和浮力的影响。这些能降低重力给蚂蚁带来的死亡概率吗？

众所周知，地球表面被大气层笼罩，大气密度和温度会随着海拔的升高而不断降低。当地球海平面附近的温度为15摄氏度时，空气密度大约为每立方米1.2千克。而在1万米的高空，大气温度降至零下50摄氏度，空气的密度为每立方米0.4千克，仅为海平面附近空气密度的三分之一。科学研究表明，物体的下落速度越快，它所受到的空气阻力也就越大。

此外，物体所受到的空气阻力还与它的迎风面大小有关。因此，当物体的下落速度越快，物体所受到的阻力也就越大。但当物体受到的重力和它所受到的阻力保持平衡时，物体将会保持匀速下降。比如，我们熟悉的降落伞就是通过增大迎风面来增加空气阻力，从而实现减速。蚂蚁的迎风面估计在20平方毫米，且身体不是流线型，下落时受到的阻力比雨滴受到的阻力还要大一点。

当蚂蚁下落达到一定速度时，它受到的阻力就会与重力保持平衡，那么蚂蚁的速度就不会再继续提高。不管是1万米的高空还是1千米的高空，蚂蚁最终落到地面时的速度都是一样的。

据估计，蚂蚁掉落时的平衡速度大约为每秒10米，也就是说，蚂蚁从1万米高空落到地面大约需要15分钟。由于蚂蚁质量小，撞击地面时的动能仅为0.003焦耳，这么小的撞击能量对蚂蚁根本产生不了任何危害。一只蚂蚁的平均体重通常不足0.05克，那么它受到的重力影响就很小。按蚂蚁的质量0.05克计算，根据G=mg计算可知，一只蚂蚁大约受到0.00049牛顿的重力作用。

由于体重极轻，蚂蚁在下落时很快就能达到平衡点，速度也不会很快。据估算，在1万米的高空，蚂蚁下落不到10米后就能达到平衡。蚂蚁的身体结构比较特殊，具有外骨骼和强韧的肌肉，可以搬起重于自身百倍的物体，能够承受很大的冲击力，也就是说，蚂蚁比人类更耐摔。最终，蚂蚁到达地面时并不会被摔死。

看到这里，我们也许松了一口气，但实际上，可怜的蚂蚁存活下来的概率十分渺茫。因為在1万米的高空，温度低至零下50摄氏度，蚂蚁极有可能会被冻死。此外，平流层的风较大，蚂蚁很有可能会被风吹入大海中淹死。受上升气流影响，蚂蚁还有可能长时间在空中飘浮，最终饿死。因此，从万米高空掉下来的这只蚂蚁虽然摔不死，但最终还是死路一条。