（原文刊載於泛科學）
大多數人對蚊子一定不陌生；若是出遊或睡覺的時候遇上它們，簡直欲哭無淚。根據估計，蚊子每年殺害約七十多萬到一百萬個人類，可謂動物殺手界第一把交椅，大幅打敗第二名的人類自己；但以愛護動物的同理心想想，其實蚊子的處境相當不容易，除了要躲避地球最強勢物種――人類的追殺，還有許多天敵；除此之外，天氣環境似乎也是潛在威脅：舉例來說，雨滴的重量最高可達蚊子的數十倍（不妨想像我們身在充滿上百公斤到數公噸雨滴的大雨中），那麼下雨天的時候，蚊子豈不是會被滂沱的雨水砸死？怎麼可能生存至今？
水滴撞擊蚊子的研究
針對上述問題，美國喬治亞理工學院（Georgia Institute of Technology）的台裔美籍科學家胡立德[1]（David L. Hu）與其團隊，於2012年進行了詳細研究。事實上，要用雨滴砸中蚊子是相當艱鉅的任務；胡立德表示：「我們首先做的事，是從我們大樓的三樓，將小水滴落在裝滿蚊子的容器內――你可以猜到那並不太管用，就像在玩你所能想像得到的、最糟糕的射飛鏢遊戲。」所以他們改變作法：在實驗室內朝蚊子射擊水滴，並用超高速攝影機記錄下過程。
他們觀察到，蚊子並不是特意閃躲、也不是跟雨滴對抗，相反地，蚊子的翅膀或身體會被水滴影響，以類似搭便車的方式，順著水滴運動。團隊又簡單估計了在這種狀況下，水滴給予蚊子的施力，發現當水滴比蚊子重上許多的時候，蚊子受到的力約略和自身質量成正比。
因此，儘管在實驗中，水滴重達蚊子的二到五十倍，但因為蚊子不硬接水滴的打擊，質量又極小，所以承受的作用力並不高――蚊子堅硬的外骨骼完全能夠抵擋衝擊。
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| 上排：蚊子受到水滴撞擊產生角度偏轉。右圖為偏轉角度（縱軸）和時間（橫軸）的關係圖，粉色區塊代表蚊子和水滴的接觸時段。下排：蚊子受到水滴撞擊產生向下位移。右圖為位移距離（縱軸）和時間（橫軸）的關係圖，黑色代表蚊子，藍色代表水滴。（圖片來源） |
雨滴能傷人嗎？
有了蚊子的研究結果，我們可以接續思考：人類在淋雨的時候不會像蚊子那般順著雨滴的方向移動，也不像蚊子或昆蟲有堅硬的外骨骼保護；雨滴的動能和動量在極大程度上，可謂毫不留情地都用來打擊我們脆弱的血肉之軀。那麼，雨滴能否對人類造成傷害呢？很明顯地，答案是：不能。
那又是為什麼？(／‵Д′)／~ ╧╧（翻桌）怎麼跟蚊子的狀況完全不一樣？簡單回答，就是雨滴的質量不夠大、速率不夠快。
雨滴的質量
既然水的密度大致上是固定的，變動不大，影響雨滴質量最主要的因素，就是它的尺寸。原則上，水滴要多大都可以，但仔細回想我們從小到大看過的雨滴，就算是尺寸最大的，直徑也幾乎無法超過五公釐。
在國際太空站的微重力環境下，水滴的尺寸可以很大。
以往，科學家認為，雨滴在落下的過程中，會和周遭的其他雨滴碰撞，進而融合或分裂，最後形成我們在地上看到的雨滴尺寸。然而，2009年法國艾克斯-馬賽大學（Aix-Marseille Université）的科學家發表論文，確認雨滴的大小其實取決於其和空氣的作用：一旦雨滴在上空形成並落下，因為遭遇空氣阻力，過大的雨滴將難以維持形狀，而會分裂成小雨滴。
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| 雨滴落下過程中的分裂示意圖。雨滴在直徑小的時候，約略成球形；雨滴的直徑越大，就會在空氣阻力的作用下變形得越厲害，最終導致分裂。（圖片來源） |
不僅如此，研究團隊也對雨滴的尺寸上限進行推估，得出雨滴保持穩定、不分裂狀態的最大直徑約六公釐，基本上與實驗觀測和日常生活經驗吻合。因此之故，雨滴的質量絕不可能達到足以傷害人類的程度。
雨滴的速率
就算雨滴的質量在現實中無法太大，我們仍然不需要放棄希望，只要你懂物理，物理就會幫助你：如果雨滴以極高速率落下，還是可以產生足夠動量，造成傷亡；在漫畫《航海王》裡就曾經出現過，擊發手上的水珠破壞岩石的劇情――不過，這真的可能嗎？
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| 《航海王》中，反派角色擊發的水珠可以打穿岩石。 |
早在約莫兩千年前，羅馬人會在高處儲存大量的水，藉由一次全部釋放，將岩床上的覆蓋層沖刷掉，以尋找礦脈；這個技術現在稱為沖流探礦（Hushing）。十九世紀中葉，採礦者開始利用高壓水柱，直接把礦床噴到崩解，再進行洗礦，即為所謂水力採礦法（Hydraulic mining）。
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| 十九世紀採礦者利用水力採礦的照片。（圖片來源） |
到了1930年代，人類已經能夠使用極細小的高壓水柱切割物品，稱為水刀（Water jet cutter）。隨著時代演進，我們能夠產生的水壓越來越強，水柱的威力也越來越大；換言之，只要速率夠快，水也可以很有破壞力。
這樣的話，雨滴又為什麼不會快到傷人的地步呢？原因仍然是前面提及的空氣阻力。當物體在流體中運動時，會感受到流體給予的反向阻力；物體的速度越快，阻力就越大。當物體因為重力而從空中落下，只要速度快到一個地步，空氣阻力就會大到抵銷重力的作用，此時該物體會以等速運動，稱為終端速度。
物體的終端速度和其質量、在流體中的截面積、以及流體的性質等都有關係。以雨滴而言，終端速度最高差不多每秒十公尺（每小時36公里），並不算快――於是也不可能造成人體傷害了。
大規模毀滅性武器夢碎
下雨是地球上大部分人都很熟悉的大氣現象，但雨之所以是我們習慣的那個樣子，並非理所當然，而是由背後深刻的物理學決定。單就結論而言，雨對昆蟲或人類都不具殺傷力，無法成為大規模毀滅性武器；反過來想，人類能夠生存到現在，或許就是我們不會被雨水傷害的最佳證據，不是嗎？
參考資料
Andrew K. Dickerson, Peter G. Shankles, Nihar M. Madhavan and David L. Hu, "Mosquitoes survive raindrop collisions by virtue of their low mass", PNAS 109 (25) 9822 (2012).
RICHARD HARRIS, "Splish Splat? Why Raindrops Don't Kill Mosquitoes", NPR, June 5 (2012).
Emmanuel Villermaux and Benjamin Bossa, "Single-drop fragmentation determines size distribution of raindrops", Nature Physics, volume 5, 697 (2009).
https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_deadliest_animals_to_humans
https://en.wikipedia.org/wiki/Drop_(liquid)
https://en.wikipedia.org/wiki/Hydraulic_mining
https://en.wikipedia.org/wiki/Terminal_velocity
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