一个黄色的背包,上面有打字机的字母

鸟类和蜜蜂的物理学——真诚的,阿尔伯特·爱因斯坦

2019年,皇家麻省理工学院的一组研究人员正在发表关于蜜蜂如何使用大脑的一系列重大发现,这时他们从阿尔伯特·爱因斯坦那里得到了一个意想不到的惊喜。

由斯嘉丽·霍华德博士领导的研究小组已经证明,尽管蜜蜂体型很小,但它们可以理解零的概念,甚至进行简单的算术

现在是迪肯大学博士后研究员的霍华德说:“我们实际上能够表明,它们可以区分4以上的数字,所以它们可以做4和5这样的事情,这是非常难以区分的。”

这项研究引起了媒体的注意,并在全世界范围内传播。不久之后,霍华德的上司艾德里安·戴尔(Adrian Dyer)收到了地球另一端一位寡妇的消息。

戴尔说:“一位英国女士听说了这件事,直接给我写信,因为我是通信作者,她说:‘我有一封非常不同寻常的信,是爱因斯坦写给我已故丈夫的。’”

这位女士——生于1925年至2011年的格林·戴维斯的妻子朱迪思·戴维斯——说这封信讨论的主题与戴尔和霍华德现在正在调查的主题相同。她问戴尔要不要检查一下。

“我当然很感兴趣。”

戴维斯把信寄了过去,经过核实阿尔伯特·爱因斯坦档案它实际上来自爱因斯坦,戴尔开始对它的起源做一些研究。

这封信写于1949年10月,不到100字,虽然简短,但意义非凡。这是对格林·戴维斯写给爱因斯坦的一封信的回复,信的内容未知,但可以猜测。


爱因斯坦给戴维斯的信

亲爱的先生,

我很了解弗里斯奇先生令人钦佩的调查。但是,我看不出有可能把这些结果用于有关物理学基础的研究。这种情况只可能是,如果一种新的感官知觉。它们的刺激,会通过蜜蜂的行为来揭示。可以想象,对候鸟和信鸽行为的调查可能有一天会导致对某些尚未被了解的物理过程的理解。

谨致问候,

阿尔伯特·爱因斯坦。


“我非常了解弗里斯奇先生令人钦佩的调查,”爱因斯坦开始说。到1949年,卡尔·冯·弗里施因对蜜蜂的研究而闻名,并最终为他赢得了诺贝尔奖。他最近展示了蜜蜂可以利用阳光的偏振来导航,这项研究的新闻已经在英国的报纸上发表了。戴尔和他的合作者认为,曾在皇家海军从事雷达研究的戴维斯读过这项研究,并写信给爱因斯坦,问他是否意识到这一点。

事实上,爱因斯坦曾在那一年早些时候参加过冯·弗里施的讲座,并在之后短暂地见过他。因此,他知道蜜蜂可以分辨光的偏振并导航——这是一个有趣的物理概念,但在当时几乎没有应用。

这封信让皇家麻省理工学院的研究人员兴奋不已,因为这正是他们的团队对蜜蜂所做的研究。

“他的建议是,新的行为可能揭示看待物理学的新方法,”Dyer总结道。

“这是当今一个活跃的研究领域,”曾与霍华德和戴尔共事的皇家麻省理工学院物理学家安德鲁·格林特里(Andrew Greentree)说。

“我参加的会议上,人们谈论着鸟类的磁感应机制,人们也对狗、人类和昆虫的磁感应感兴趣。”

这一领域仍有很多有待证实的地方(特别是在磁感应方面),但理论物理学家正迅速对动物如何导航和交流产生兴趣,因此格林特里参与了这个项目。他说:“蜜蜂的大脑很小,比我们的标准手机消耗的能量要少得多,要了解蜜蜂是如何(导航)的,这是一个非常重要的技术挑战。”

格林特里已经与戴尔的团队合作了六七年,但在爱因斯坦的时代,物理学家发现生物学和动物学的应用是不寻常的。

“对于一名物理学家来说,这是一件非常激进的事情,”格林特里说。

70年前,爱因斯坦预测了你的工作,你有什么感觉?70年后,人们会如何看待这项蜜蜂研究?

这很难说,但戴尔、霍华德和格林特里都希望它能鼓励更多的跨学科研究。

霍华德认为,人们会对不断发展的昆虫认知领域更感兴趣。“蜜蜂显然是一个非常伟大的模型,但我们不知道在这个阶段还有什么其他伟大的模型,我认为在70年里,我们将看到大量的研究,看看其他昆虫如何帮助我们的日常生活,以及它们在自己的环境中如何重要。”

戴尔说:“每次和安德鲁一起工作,我都学到了一些新东西,这是双向的。”

“我认为,爱因斯坦可能对这一问题感兴趣的事实可能会吸引一些相当资深的物理学家的注意力,他们可能会再读几篇关于昆虫和动物可以做什么的论文。”

Greentree表示同意。“让爱因斯坦和冯·弗里施交谈,他是一个完全不同的科学家……这让我相信,我应该成为一个与其他学科的人接触更多的人。”

他还补充说,这“让我想起了我们的公共服务,要求我们实际回应公众。”

“(爱因斯坦)是一位著名的多产作家,”他说。“他基本上会给任何人写信。他会尽力回复每一个给他写信的人。”

“我们有责任在某种程度上与人们接触,并在任何可能的地方提供帮助,分享知识。”

一篇分析爱因斯坦信的论文发表比较生理学杂志

来源:Dyer et al. 2021, J Comp Physiol A /耶路撒冷希伯来大学