本文作者：窗敲雨
本文来自窗敲雨的个人公众号“酷炫科学”
从个头上来看，枪虾（Alpheidae科）并不起眼，不过它们在水下搞出的动静却很大。枪虾有一只结构特别的大钳子，只要把打开的钳子迅速地合上，它们就能制造出一声“枪响”，并在局部发射出冲击波用于攻击。虽然只能对付个头不大的动物，但这把枪的威力还是很大的，甚至可以杀死小的猎物。然而，用一只钳子在水下“开枪”，枪虾到底是怎么做到的？答案是，它们利用了空化效应。
空化（cavitation）指的在某些情况下，液体内的局部压力降低，出现接近真空的低压空泡。这样的空泡内部压力很低，而周围环境还有液体压强和大气压的强大作用，因此它们生成之后很快就会在周围的高压之下迅速被压扁。而空泡被压扁的过程是极具冲击力的，在周围高压的作用下，液体会在空泡局部快速地发生撞击，可以产生强烈的冲击波。
之前介绍过一个空手拍碎玻璃瓶的例子，从这里就可以体会空化的威力：
仔细看瓶底，当瓶子快速向下移动时，瓶中的水没有跟上节奏，因此在瓶底产生了低压的空泡，而因为压力不平衡，上方的水又很快地把空泡压扁，并重重地撞上了瓶底，导致玻璃瓶破碎。
枪虾所发出的“枪声”和冲击波，也来自这种低压空泡被压扁的时刻。枪虾的钳子上有两边对应的特殊结构：一边是一个凹槽，另一边是形状对应的凸起。
根据最近一项研究的说法，当钳子快速合上时，凸起会把凹槽中的水快速地挤出去，产生一股高速的水流（上图中的箭头）。而在高速水流的周围，又会产生漩涡。当流速快到一定程度之后，在漩涡中就会产生局部的低压，促使空泡产生。接下来，随着空泡被压扁，局部的液体重重地撞到一起，冲击波就这样产生了。
在高速摄影中，也可以清晰地看到空泡产生与被“压扁”的过程：
（录制者：Michel Versluis）
很多时候，人类所担心的是空化效应带来的副作用（比如说会导致螺旋桨损坏），而能把它变成自己的武器，枪虾也真的是很厉害了。
PS：你可能看过皮皮虾（虾蛄）击打产生冲击波的那个漫画，需要说明的是，枪虾和皮皮虾是两个东西。有一些虾蛄确实也会产生空化效应，但是并不是我们平时吃的那种。
信源：
https://www.nature.com/articles/s41598-017-14312-0
https://www.newscientist.com/article/2151700-how-a-tiny-shrimp-fires-a-savage-shock-wave-using-just-its-claw/