天地之間：水過鴨背 留尾巴

（圖a）鴨子在水面留下的尾流（韓啟光攝於芬蘭）

（圖b）

（韓啟光攝於奧地利）

【明報專訊】鴨子游啊游，游在水面上的鴨子，會留下長長的波紋(圖a)，原來這些波紋很特別，英國科學家、開爾文男爵威廉?湯姆森(1824-1907)觀察游泳中的鴨子時，發現牠們留下的波紋形狀遵從特定的物理規律，更將該規律命名為「開爾文尾流」。

這是怎樣的規律呢？

根據牛頓第三定律，有作用力便會有反作用力，當鴨子利用足蹼撥動水前進時，水同時會對足蹼作出反作用力，因此會在水面造成一系列不同頻率的波動，就像石頭拋進水�堬ㄔ耵犖宋洶@樣。不同頻率的波動在水中以不同的速度傳播，這種現象稱為頻散。

鴨子尾流幾多度？

因為頻散，鴨子前進時所引起的不同波動群組(像不同大小的漣漪)會以不同的速度移動。如(圖b)，鴨子在不同時間(如A和B點)會產生不同的波動(藍圈)。那些大小不一的波動會互相干擾，最終會以一個群體速度前進，因而引起波紋(圖中紅黑實線中間)。當鴨子前進時，會不斷產生波紋，經過科學家計算，那些波紋最大的角度約為19.5°！亦即是說，鴨子游水時，會留下19.5°的尾流呢！

不變的19.5°

只要有足夠水深，鴨子的波紋「尾巴」無論去到哪�堙A都是不變的19.5°！可以留意一下，不論是渡海小輪或鴨子，世界不同地方的水面上遺下的尾�[均受同樣的角度限制呢！如上圖在奧地利的鴨子和在芬蘭的鴨子，同樣留下約19.5°的尾流呢！

資料來源：香港天文台

圖：天文台、韓啟光

■今期《常識天下》是本學年最後一期，希望各位同學善用及享受暑假。9月再見！

[常識天下 第122期]