下雨能伤蚊子吗？可不可以将雨水改造成毁灭性武器？

　　大多数人对蚊子一定不陌生；若是出游或睡觉的时候遇上它们，简直欲哭无泪。根据估计，蚊子每年杀害约七十多万到一百万个人类，可谓动物杀手界第一把交椅，大幅打败第二名的人类自己；但以爱护动物的同理心想想，其实蚊子的处境相当不容易，除了要躲避地球最强势物种-人类的追杀，还有许多天敌；除此之外，天气环境似乎也是潜在威胁：举例来说，雨滴的重量最高可达蚊子的数十倍（不妨想像我们身在充满上百公斤到数公吨雨滴的大雨中），那么下雨天的时候，蚊子岂不是会被滂沱的雨水砸死？怎么可能生存至今？
　　水滴撞击蚊子的研究
　　针对上述问题，其实早有团队进行了详细的研究。事实上，要用雨滴砸中蚊子是相当艰巨的任务，为什么呢，研究人员表示：
　　＂我们首先做的事，是从我们大楼的三楼，将小水滴落在装满蚊子的容器内-你可以猜到那并不太管用，就像在玩你所能想像得到的、最糟糕的射飞镖游戏。＂
　　所以他们改变做法：在实验室内朝蚊子射击水滴，并用超高速摄像机记录下过程。
　　他们观察到，蚊子并不是特意闪躲、也不是跟雨滴对抗，相反地，蚊子的翅膀或身体会被水滴影响，以类似搭便车的方式，顺着水滴运动。团队又简单估计了在这种状况下，水滴给予蚊子的施力，发现当水滴比蚊子重上许多的时候，蚊子受到的力约略和自身质量成正比。
　　因此，尽管在实验中，水滴重达蚊子的二到五十倍，但因为蚊子不硬接水滴的打击，质量又极小，所以承受的作用力并不高-蚊子坚硬的外骨骼完全能够抵挡冲击。
　　上排左图：蚊子受到水滴撞击产生角度偏转；上排右图为偏转角度（纵轴）和时间（横轴）的关系图，粉色内存块代表蚊子和水滴的接触时段。
　　下排左图：蚊子受到水滴撞击产生向下位移。下排右图为位移距离（纵轴）和时间（横轴）的关系图，黑色代表蚊子，蓝色代表水滴。
　　即使如此，雨滴在特定状况下还是可以对蚊子造成危害：若蚊子极度靠近地面飞行时被击中，就可能来不及恢复正常飞行状态，而被雨滴拖行撞击地面。雨滴伤不了蚊子，那能伤人吗？
　　有了蚊子的研究结果，我们可以继续思考：人类在淋雨的时候不会像蚊子那般顺着雨滴的方向移动，也不像蚊子或昆虫有坚硬的外骨骼保护；雨滴的动能和动量在极大程度上，可谓毫不留情地都用来打击我们脆弱的血肉之躯。那么，雨滴能否对人类造成伤害呢？很明显地，答案是：不能。那又是为什么？怎么跟蚊子的状况完全不一样？简单回答，就是雨滴的质量不够大、速率不够快。雨滴的质量可以达到多大？
　　既然水的密度大致上是固定的，变动不大，影响雨滴质量最主要的因素，就是它的尺寸。原则上，水滴要多大都可以，但仔细回想我们从小到大看过的雨滴，就算是尺寸最大的，直径也几乎无法超过五公厘。
　　以往，科学家认为，雨滴在落下的过程中，会和周围的其他雨滴碰撞，进而融合或分裂，最后形成我们在地上看到的雨滴尺寸。
　　然而，2009年有法国的科学家发表论文，确认雨滴的大小其实取决于其和空气的作用：一旦雨滴在上空形成并落下，因为遭遇空气阻力，过大的雨滴将难以维持形状，而会分裂成小雨滴。
　　如上图所示，雨滴落下过程中的分裂示意图。雨滴在直径小的时候，约略成球形；雨滴的直径越大，就会在空气阻力的作用下变形得越厉害，最终导致分裂。
　　不仅如此，研究团队也对雨滴的尺寸上限进行推估，得出雨滴保持稳定、不分裂状态的最大直径约六毫米，基本上与实验观测和日常生活经验吻合。因此，雨滴的质量绝不可能达到足以伤害人类的程度。加速雨滴可行吗？
　　就算雨滴的质量在现实中无法太大，我们仍然不需要放弃希望，只要你懂物理，物理就会帮助你：如果雨滴以极高速率落下，还是可以产生足够动量，造成伤亡；在漫画《航海王》里就曾经出现过，击发手上的水珠破坏岩石的剧情，不过，这真的可能吗？
　　《航海王》中，反派角色击发的水珠可以打穿岩石
　　早在两千年前，罗马人会在高处储存大量的水，由一次全部释放，将岩床上的覆盖层冲刷掉，以寻找矿脉；这个技术现在称为冲流探矿。十九世纪中叶，采矿者开始利用高压水柱，直接把矿床喷到崩解，再进行洗矿，即为所谓水力采矿法。
　　十九世纪采矿者利用水力采矿的照片
　　到了1930年代，人类已经能够使用极细小的高压水柱切割物品，称为水刀。随着时代演进，我们能够产生的水压越来越强，水柱的威力也越来越大；换言之，只要速率够快，水也可以很有破坏力。
　　这样的话，雨滴又为什么不会快到伤人的地步呢？原因仍然是前面提及的空气阻力。当物体在流体中运动时，会感受到流体给予的反向阻力；物体的速度越快，阻力就越大。当物体因为重力而从空中落下，只要速度快到一个地步，空气阻力就会达到抵消重力的作用，此时该物体会以等速运动，称为终端速度。
　　物体的终端速度和其质量、在流体中的截面积、以及流体的性质等都有关系。以雨滴而言，终端速度最高差不多每秒十米（每小时36公里），并不算快-所以也不可能造成人体伤害了。大规模毁灭性武器梦碎
　　下雨是地球上大部分人都很熟悉的大气现象，但雨之所以是我们习惯的那个样子，并非理所当然，而是由背后深刻的物理学决定。单就结论而言，雨对昆虫或人类都不具杀伤力，无法成为大规模毁灭性武器；反过来想，人类能够生存到现在，或许就是我们不会被雨水伤害的最佳证据，不是吗？