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《乌鸦喝水》的故事，相信大家都耳熟能详。故事里的乌鸦通过丢石子让瓶中的水位升高，从而喝到了水。
那么，这种方式真的科学可行吗？
小编有幸邀请到了出演故事的乌鸦本鸦，来为大家揭晓乌鸦喝水的秘密！
大家好，我是《乌鸦喝水》中的主角乌鸦。
你们好鸦。图源：pixabay
本鸦网上冲浪时，看到许多人类试图验证往瓶中投石喝水的真实性。为此，他们拿出了各式各样的瓶子：矿泉水瓶、平底烧瓶、锥形瓶、广口瓶……
说实话，本鸦当时只是灵机一动。不过，这么多年过去了，我也对其中的科学原理有所参悟。
本鸦要告诉大家的是：想要喝到水，关键不在于瓶子的造型，而是瓶中原有水量的多少——当然，会卡住石子的瓶子免谈。
众所周知，本鸦当年遇到的是一个水位不够高、嘴伸不进去、难以推翻的瓶子。
因此，想要喝到水，就得让瓶内的水位上升到嘴够得到的高度。
投入石子就是实现水位上升的方法之一：石子会占据原本由水所占的空间，这部分水的体积等于石子浸入水中部分的体积，它们在密闭的瓶内无处可去，就会沿着瓶壁上升。
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然而，石子堆叠之间存在缝隙，瓶中的水必须先填满这些空隙，才能继续上升。
因此，瓶中的水量就显得尤为重要——必须要有足够的水，使水的体积大于石子空隙的容积，水面才能升到石子之上。
否则，即便把石子塞满瓶子，本鸦也喝不到水。
这样一想，本鸦当年还挺幸运。那么，想喝到水，瓶子里至少得有多少水量呢？
如果以水位与瓶口齐平为喝到水的标准，本鸦要想在水量最少的情况下喝到水，意味着要在瓶子里装满石子，并让石子间的空隙尽可能小。
这样一来，只要水的体积刚好大于空隙的容积，本鸦就能成功喝到水。
那么，要如何堆积，才能使石子间的空隙最小呢？
为了便于理解，我们可以设想一个理想的情况：假设瓶子是一个上下等粗的规则圆柱体，石子看作是理想等大刚性球体（一种大小相同、绝对光滑、受力不变形的“完美小球”），而我是精通数理的高智商鸦。
在这种情况下，本鸦就能采用空间中空隙最小的堆积方法——六方最密堆积来投入石子。
要问六方最密堆积怎么堆，就和超市里摞橙子差不多。
第一层（A层）俯视图。图源：小编酸奶瓶
首先，第一层（A层）要将橙子在平面上紧密排列，每颗橙子都与周围6颗橙子相切，摆成正六边形的形状。
可以发现，橙子之间形成了一个个三角形空隙，第二层（B层）的橙子就需要放在这些空隙的正上方。
第二层（B层）叠放在第一层上的俯视图。图源：小编酸奶瓶
而堆第三层时，要对准第一层的橙子——也就是说，第三层橙子的摆放和第一层是完全一样的。
以此类推，第四层和第二层一样，第五层又和第一层一样……像这样ABAB式的重复堆叠，就是六方最密堆积。
小编的示意图叠起来看着挺好吃的。图源：小编酸奶瓶
经过计算，六方最密堆积的空间占用率约为74％，由此可知空隙占26％。
也就是说，在理想情况下，瓶中的初始水量必须多于瓶子容积的26％，本鸦才能喝到水。
然而，理想很丰满，现实很骨感：石子并不是理想等大刚性球体，本鸦也不是“随嘴”就能把石子扔成六方最密堆积的天才鸦。实际的情况会受到石子形态、瓶子造型等多方因素的影响，因此需要的初始水量可能远不止26％。
不过，如果运气好，瓶口足够宽，让本鸦的喙尽可能多地伸入瓶中，就能提高喝到水的成功率——因为水位不用上升到瓶口，只需要上升到喙所在的位置就行了。
虽然没办法改变客观条件，但乌鸦的智慧是无穷的，我们可以采取一些措施来提高喝到水的成功率。本鸦正有一技，特此分享给有需要的乌鸦朋友们，那就是选择大小不一的石子投入瓶中。
就像人类往行李箱里装东西，放完大件物品后，再“见缝插针”地塞入袜子、牙膏、充电线等各种小物件，就能装得更多。
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同样的道理，如果让大小石子交错堆积，小石子填充了大石子之间的空隙，就能在有限的空间内装下更多石子，“挤走”更多水量。这意味着水位能更多地上升，从而大大提高喝水的成功率。
这个问题是什么意思？你们人类在怀疑本鸦的智商想不出投石喝水的方法吗？（鸦鸦生气?⬛?）
告诉你，我们乌鸦的智商可是公认的“鸟类天花板”级别。乌鸦有目的性的投石行为也不仅仅是故事，而是真实存在的！
秃鼻乌鸦。图源：pixabay
早在2009年，科学家就对秃鼻乌鸦进行了测试。他们在瓶子里装了一些水，并在水中放上一条漂浮的虫子，瓶子旁还摆放着一些石子。此时水位很低，秃鼻乌鸦无法叼到虫子。
秃鼻乌鸦在野外并不使用工具，但在这项实验里，所有秃鼻乌鸦都快速学会了把石子叼进水中让水位上涨，从而叼取到虫子。而且，一旦吃到虫子，秃鼻乌鸦就会停止添加石子，这说明它们的投石行为具有明确的目的性。
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我们的“鸦中天才”新喀鸦更是给人类带来了一些小小的鸦界震撼。新喀鸦以能够使用工具而闻名，2014年，在一项对新喀鸦进行“乌鸦喝水”的测试中，科学家发现：
新喀鸦知道往装水的瓶子里扔石子才有用，几乎不会往装沙子的瓶子里扔石子；
新喀鸦更多地往水里扔能沉底的物体，而不是漂浮的物体；
新喀鸦会扔能让水位上升更多的实心物体，而不是空心物体；
新喀鸦在几次尝试后，会放弃向水位低且无作用的窄瓶里扔石子，转而选择水位高的宽瓶。
科学家表示，新喀鸦在这次实验中表现出的探索、理解和反应能力堪比5～7岁的儿童。怎么样，现在还敢小瞧本鸦的智商吗？
咳咳，讲了这么多，本鸦的嘴都说干了。如果有兴趣，各位可以自己尝试“乌鸦喝水”的实验，本鸦很期待在评论区看到你们的实验结果！
现在，口干舌燥的本鸦要去喝水了——当然，这次我不用叼石子了。
人类的奶茶真好喝。
原标题：《乌鸦往瓶里扔石子，真的能喝到水吗？且看“当事鸦”现身说法！》
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