评估鸟类飞行编队的熵模型
摘要：为什么鸟会以明确定义的形态飞行？ 使用一个热力模型研究了飞行中鸟类的观察形态。 将鸟类编队飞行作为自组织过程进行了测试。 检查了最大熵产生速率（MEPR）假设，以确定其适用于大型鸟类长途迁徙期间观察到的V形编队。 首先简要讨论了熵产生速率最大化或最小化原则。 将V形编队与其他与之密切相关但明显不同的编队进行了比较，这些编队也可以由一群鸟采用。 模型结果的热力学分析表明，V形编队（在文章中称为SV形编队）被发现是优化飞行持续时间能量利用的模式。 这是通过尾随的鸟类在编队的热能输出（热量）上节省实现的。 发现MEPR假设适用于V形编队。 该编队还提供了最高舒适温度，可能允许鸟类进入高海拔（低阻力）飞行高度。 模型的结果指出，热意识可能是组织成V形编队的关键驱动因素。 该热力模型似乎验证了鸟类编队飞行的所有主要实验观察结果。 但是，如果没有详细的热测量来验证，并且没有方程（C4d）中使用的常数的物理依据，则目前还不能确定该热力模型是否适用于鸟类飞行编队。 分析似乎表明，活体对象的组织可能遵循化学和冶金过程中先前注意到的MEPR原则进行自组织。
作者：Jainagesh Akkaraju Sekhar
论文ID：2204.03102
分类：Biological Physics
分类简称：physics.bio-ph
提交时间：2022-04-08