用钳子在水下开枪！枪虾是怎么做到的？

从大小来看，枪虾并不罕见，但它们在水下会发出很多噪音。虾枪有一个特殊结构的大钳子。只要张开的钳子迅速闭合，它们就能“射出”并局部发射冲击波进行攻击。虽然这只枪只能对付小动物，但它仍然非常强大，甚至可以杀死小猎物。然而，用一把钳子在水下“射击”，枪虾是怎么做到的呢？答案是它们利用了空化。

气穴现象是指在某些情况下，液体中的局部压力降低，出现接近真空的低压气泡。这种空化气泡的内压很低，周围环境也有很强的液体压力和大气压力的作用，所以它们在产生后很快就会在周围的高压下被迅速压碎。然而，空化泡溃灭的过程具有很大的冲击力。在周围高压的作用下，液体将迅速冲击空化泡的局部，从而产生强烈的冲击波。

之前，我介绍了一个用空手敲打碎玻璃瓶的例子，从中我可以体验到空化的力量:

仔细看看瓶子的底部。当瓶子快速向下移动时，瓶子里的水跟不上节奏，所以瓶子底部会产生低压气泡。由于压力不平衡，上面的水很快压碎气泡，并再次撞击瓶底，导致玻璃瓶破裂。

枪虾发出的“枪声”和冲击波也来自低压气泡被压碎的瞬间。枪虾的钳子具有对应于两侧的特殊结构:一侧是凹槽，另一侧是具有相应形状的凸起。

根据最近的一项研究，当钳子快速闭合时，突起会迅速挤出凹槽中的水，产生高速水流(上图中的箭头)。在高速水流的周围，会有漩涡。当流速达到一定水平时，涡流中会产生局部低压，这将促进空化气泡的产生。然后，当气泡被压碎时，局部液体彼此剧烈碰撞，从而产生冲击波。

在高速摄影中，空化和“压扁”的过程也可以清楚地看到:

(米歇尔·韦尔斯卢伊斯)

大多数时候，人们担心的是空化效应的副作用(例如，它会造成螺旋桨损坏)，他们可以把它变成自己的武器，而枪虾真的很强大。

附言:你可能看过小虾(螳螂虾)撞击冲击波的漫画。应该注意的是枪虾和虾仁是两回事。有些螳螂虾确实会产生空化效应，但它不是我们通常吃的那种。