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空灵巧思的命运

2004-6-10 23:57:00 信息来源: 科学杂志 
  •   空灵巧思的命运

   “飘然快拂花梢,翠尾分开红影”,用这妖娆娇媚的诗句,词人唱出了燕子飞行时的美妙风姿。中国文人笔下,鸟儿种种轻盈仙仙的翩翩舞踊,真是连篇累牍。可是,我真正把鸟儿雀儿观看个够,却不是在祖国,而是在欧美。多年前,我在纽约中央公园西住过;后来在欧洲,我又住在德国、奥地利边境的城市和乡村结合部,家的旁边又有树林池塘。于是,两处都可以常常欣赏自然美景,感到真切如画。中国人说身轻如燕,是不错的。燕子的轻盈仙仙,没有其他鸟儿比得上。常见一群燕子,追逐着虫儿翩跹起舞。忽的一阵风儿吹来,燕子就顺着风势作婉丽美妙的弧线飞走。当然,风儿和昆虫都是看不见的,看见的只有燕子的翩翩舞踊。那舞,也就是风和虫儿运动的曲线。

   人啊,能够御风飞行该是多么美妙哟!

  

   人类还在蒙昧的时代,想像的天空就充满了自己腾空飞翔的美妙景致了。中国古代据说有奇肱国,《山海经·海外西经》曰:“奇肱之国……其人一臂三目”。晋朝张华编《博物志》,讲道:“奇肱国,其民善为机巧,以杀百禽。能为飞车,从风远行。”对于这件发明,郭璞先生忍不住在《山海经图赞》“奇肱国赞”中赞美一番:“妙哉工巧,奇肱之人!因风构思,制为车轮”,这不就是古代飞行器么?不仅如此,鲁迅先生还拿来写进了讽刺小说《理水》,描写得非常生动,调侃得十分具体,对与错暂且不论。希腊神话里也出现了能工巧匠伊卡路斯,用石蜡做了像鸟儿般的翅膀,使自己和儿子一举飞升。只可惜,蜡一见太阳光就软不啦唧融化了,酿成了如海洋似的悲剧。

   人类刚刚脱离蒙昧的时代,物质的天空就已经充满各种神器飞翔的美妙景观了——那几乎全是我们中国人的创造。

   在战国时代就出现了风筝,那时叫做“木鸢”,据传是木匠祖师公输般先生的上千种专利之一。后来,又有了“纸鸢”,一件件全是神思巧运、独出心裁的玩具。不过,也偶尔有过难得的实用。梁武帝萧衍曾突发奇想,拿纸鸢当做救命王菩萨。侯景将军围困台城时,梁武帝想到了纸鸢可以一用:“尝作纸鸢,飞空告急于外”,把它放飞出去当作SOS信号。可惜,纸鸢救不了他梁武帝,就像中国人的聪明才智救不了昏庸腐败。纸鸢后来华美绝伦地发展成了风筝,是在华美绝伦的唐朝。

   在另外一种中国式思维触发之下,中国人的发明更是了得。公元4世纪大约在晋朝或南北朝时期,中国人发明了“竹蜻蜓”,另外一种休闲游戏的道具。我现在还能够想像,潇洒的晋人在风和日丽的春日,到郊外去玩竹蜻蜓,一时万千旋转着的小小翅膀飞上天空,在阳光下闪烁着金光,一定非常壮观。最后轮到了“高升”,或者叫做冲天炮的。据北宋出版的武器百科全书《武经总要》记载,中国在12世纪就已经有了“喷气式”的“火箭”了。冲天炮的发明还应该在前面,当然也还是玩艺儿。

  

   这些鬼斧神工都出自中国人的想像,乃是先前想像的天空中飞翔美景的实物再现。奇就奇在,自然界是怎么也找不到对等物的。这些东西并不是中国式仿生学的产物,纯粹出于中国人空灵的巧思。也许,双翼翅果在空中飞舞翩跹,曾经给了竹蜻蜓发明者某种暗示。那么,风筝又是模仿自然哪一部分吹来的呢?什么天物的形象启迪了冲天炮的发明?这些,西方人都老实承认是中国人的发明,还给起了时髦的名字,正如他们承认世界上一半以上发明都直接或间接起源于中国一样。例如,高升就干脆叫“火箭”(rocket);他们管竹蜻蜓叫“直升机转子”(helicopter rotor),绝妙!还有个故事,日本人把竹蜻蜓学过去后,掩耳盗铃叫它“竹蜻蛉”。有些西方人就借用这几个字的日语发音,古里古怪把竹蜻蜓叫take tonbo。世界上居然还有Take Tonbo协会,每年举行赛会。风筝的叫法最平实,就用“鸢鸟”(kite)称呼。

   这些东西都会上天飞翔,但是,一点也没有照搬鸟儿的飞翔技术。从技术上完全模仿鸟儿飞翔的是西方人,从伊卡路斯开始,但像蜡一般没有什么遗留下来。原因很简单,没有成功,也就没有什么玩意儿留存。达·芬奇的速写本里就有好些草稿,他设计的是人如何装上像鸟儿一般的翅膀,就能像鹰隼那样飞升滑翔。初期的飞行家,例如德国的李连塔尔,也曾经作过像达·芬奇那样的梦,而且还老实巴交地加以实施。结果,猛醒时分也就是魂断时刻……

   其实,人类是根本不能模仿鸟儿飞翔的,就是最先进的飞机和鸟儿来场比赛,也是望尘莫及。因为,飞鸟同飞机不是同一个原理。鸟飞是非常复杂的现象,却也完全符合牛顿运动定律。鸟儿飞翔由三种不同运动组成,就是拍打运动、回旋运动和滑翔运动。拍打运动是重头戏,这时,鸟必须要向下拍打翅膀,根据牛顿第三运动定律,鸟就能获得向上的力,不但同自身重力抵消,而且有上升之力了。同时,拍打还巧妙地向后用力,以便克服前进的阻力。向上和向后的力都要足够大,才能获得加速度。这就又同牛顿第二运动定律有关了。

   就拿风筝来说,原理完全不同。当人们拉着风筝飞跑时,风筝一定要保持倾斜,形成受风面和背风面,将气流分割成两股分别掠过风筝,上面的气流要比下面的快一点。不要小看这“快一点”,根据流体力学的贝努利原理,速度小的压力大,速度大的压力小,于是,在风筝的上下就产生了压力差,形成了一股向上的升力,能够使得风筝克服重力而飞举起来。风筝翩翩翱翔天际,远远没有鸟儿飞翔那么复杂,却有一种明快、空灵剔透的美感。

   这些中国发明虽然不能完全模仿飞鸟,不巧得很,却正是现代飞行器的飞行原理,我们只要把飞机的机翼想像成为一片风筝就可以了。同样,竹蜻蜓就是飞机螺旋桨的原型。航天先驱凯莱在1809年就研究过这小玩意儿。说到“火箭”,借助中国人智慧的东西就更多而更隐秘了。俄国人齐奥尔科夫斯基在1898年认识到,牛顿的第三运动定律,即作用力和反作用力,可以用于空间火箭飞行。其实,冲天炮在牛顿之前几百年就应用了他的原理。后来者要解决的主要是燃料问题。例如,在1926年,戈达德的火箭第一次升空,就采用液态燃料。他的发明后来滋润了德国赫赫有名的V-2火箭。不管这些人是不是知道中国早就使用了固态燃料的冲天炮,从一定意义上说,都是科学史上所谓“重新发明轮子”。现代火箭还有一个稳定飞行的问题,所使用的技术也同中国古老发明有关。前不久,据说又有西洋人在模仿鸟的机构作飞行。可一读一看,还是脱离不了中国古老飞行器的滑翔技巧,只不过材料上采用了柔软坚牢的塑料。所以,如果要说中国人才是航天技术的祖师爷,并不是夸大其词吧!

      

   那么,人如果模仿了鸟儿天生拥有的两种力,是不是就可以自由翱翔在蓝天碧空之中了呢?

   不可能!因为,鸟儿的生理机构中带有人所没有的飞行机构。例如,鸟儿的龙骨突发达,在胸骨和前肢骨之间有大胸肌,拉动上面所说的两种翅膀运动。而且,鸟喙也自然成了一个空气压缩机。鸟儿的肌肉还可以施加不同方向的力,以便它的翅膀能够作滑翔或回旋那样的附加运动。鸟儿的这些肌肉又像撑阳伞骨一样,可以随时拉动翅膀的展开和收缩……一句话,从恐龙演进而来的鸟儿,短短几千万年间就在身上进化出了许多高技术装备,令万物之灵的人望尘莫及。

   “黄鹄展奇翼,八表恣周旋”,万物之灵终于实现了自己无数世代的梦想。什么才是那片“奇翼”呢?达·芬奇超前是够超前的,独独缺少了一个“灵”字。没有中国人空灵而高明!后来的航天技术,几乎完全走的中国道路,用的中国的“奇翼”,以及“奇翼”一般的巧思。中国人是真聪明,一开始就完全没有想要模仿鸟儿那极其复杂的运动,却利用别的原理一举独创了人造飞行!中国人独具慧眼,主要是思维空灵,不拘泥实物,不直接模仿,而是宏观把握现象,着重实际效果。所以,常常在别人忽略的地方独出机杼,大显身手。

  

   回头再看一看,就得且打住了。我们大显空灵身手的目的是什么呢?玩耍而已!人家那儿已经开始人文复苏的文艺复兴,我们这儿是大明朝,像无头巨人似的,趔趄在悬崖边上。人家紧接着搞起了工业革命,我们这里还是拖着大辫子、笼着马蹄袖的昏聩累赘。赶到了乾嘉以后,就只剩下长太息以掩泪了。空灵的巧思到太息的尴尬,命运原来只有一步之遥!我们是第一个上天的民族,用的是空灵巧思的小玩意儿;第一个带人上天的却不是我们。“神五”巡天,大长了中国人的志气,大振奋了一个迟到了的睿智的民族,完成了从空灵到太息再重新振奋的一个循环。

   写到这里,不得不叹服造化之功伟!也不禁想援引贾谊的《鹏鸟赋》作为结束:

   且夫天地为炉兮,造化为工;阴阳为炭兮,万物为铜;合散消息兮,安有常则?千变万化兮,未始有极。忽然为人兮,何足空抟;化为异物兮,又何足患?

   中国人从风筝、竹蜻蜓和“火箭”到“神五”的蹭蹬遭遇,发人深省,真是千变万化兮未始有极啊!

  


 

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