懷著體會之心去看
你見過雀鳥或昆蟲飛翔嗎?在你回答「當然」之前,讓我們為所指的「見」字下一個較詳細的定義。
例如,許多人見到一隻鳥時僅留意其羽毛的美麗而已。可是同樣的一隻鳥被貓見到時,牠所見到的也許是一頓豐富的晚餐。但是農夫見到鳥,就如燕子吧,則見到春天來臨的徵象。因此「見」這個字的意義可能遠超乎眼睛的視網膜所得到的形象。
舉例說,一位有經驗的製錶匠察看一個精巧的時計。他「見」到什麼呢?他所見的比錶殼裡面的機件更深一層。他審查它的度時能力,衡量結構的利弊和估計其效能。他也許「見」到鐘錶設計者的心思,因為他從所見的結果可以推想到設計者須要克服的難題。由於見到設計者的產品,他也許會對之油然生出景仰之心。
這種「見」的例證可以幫助我們對雀鳥和昆蟲的飛翔作深一步的「察看」。牠們的飛翔姿態無疑十分優美,可是以飛行工具而言,牠們優良到什麼程度呢?牠們的精巧結構反映出設計者的什麼品質呢?
多才多藝
你上次見到,就說蜻蜓吧,你實際見到什麼呢?也許牠在你眼前盤旋時,你的注意力不由自主地轉移到牠身上。你也許喜歡牠在陽光下閃耀的美麗顏色。後來牠可能突然以驚人速度凌空飛去。倘若你對飛行科學稍感興趣,你便會想到這小小的生物怎麼能將直升機的盤旋和定翼飛機的高速特點集於一身。這小小的生物何其多才多藝!
你愈思考這件事便愈感覺驚奇。無疑世界列強勾心鬥角的軍事戰略家會甘願付出極大代價去探知這小小昆蟲的祕密。因此你若以領悟的眼光去「看」,則你所觀察到的不僅是一隻美麗的昆蟲,同時也見到奇妙的飛行能力的一個極好例證。
這種可羨的多才多藝在創造物中並非罕見。例如鷂,牠的翼的結構和機械作用與蜻蜓並不十分相似。可是,牠也能在一點上盤旋及以高速向前飛行,這兩種飛行性能正是人所不斷研究的。
環境的影響
值得留意的一點是,一位優秀的設計者會顧慮周詳,包括環境的影響在內。他拒絕成為自私利益或狹窄的技術效能的奴隸。事實上,優秀的設計家會在技術和美觀之間保持平衡,然後彈精竭慮在兩方面均達到最高標準。
記得這點之後,請考慮一下飛行的另一方面。你留意到飛行動物並不擾亂人的感官嗎?例如牠們所發出的聲音通常是悅耳的。可是定翼飛機或直升機所發出的震耳欲聾的嘈聲卻多麼不同。此外,人造的飛機也會染污我們所呼吸的空氣而促成疾病。兩者的對照多麼強烈!
空氣動力學上的性能
可是雀鳥在空氣動力學上的性能和飛機比較起來又如何呢?我們先考慮一下翼。它具有什麼性能呢?
翼的性能大受形狀所左右。經過一番努力研究,包括高等數學和風洞實驗之後,人才設計出一種具有令人滿意的飛行效能的翼。可是正如所料,鳥翼正好具有適合鳥類的特別生活方式的理想形狀。例如,信天翁和鷹的生活大為不同,而牠們的翼也設計成恰巧適應牠們的不同條件。不錯,誰曾見過飛機能夠像雀鳥般將翼運用自如呢?
推力
推進的方法又如何呢?為了明瞭這點,我們可以考慮一下推進器,特別是螺旋槳。這種方法的推進作用如何呢?
正如它的名稱所暗示,它在空氣中像螺旋般扭動,供給附著的機身以所需的推力。可是,它與鋼鐵螺旋在固體的螺釘帽裡旋轉不同,因為空氣是流動的,它構成一種固體螺釘帽所無的繼續動力損失。
為了理解這種損失,我們可以想像漁人扯起一條大魚。他的艇若穩固地在河底或海底下了錨;則只需用手扯起魚線便行了。可是,他的艇若未下錨而他若想停留在固定的位置,他便須將船上機器的速度開到足以防止船身被魚拖動的程度。由於環境的流動性,機器所用的動力乃是一種純粹的損失。
可是鳥的羽翼又如何呢?由於鼓拍動作和滑翔技術的奇妙配合。它差不多避免了推進器的一切流動損失。現代飛機所用的噴射推進法在推力的效能方面也及不上鳥的羽翼。
雀鳥的鼓拍和滑翔所用的推進方法在一種意義上可比作滑雪者的動作。試想像滑雪者在微斜的坡路上滑降,然後在達到斜坡盡頭之前轉到旁邊另一條斜路的頂上。正常的滑雪也運用這項原則,只是雙足衝向旁邊以推使身體前進。在雀鳥的飛行中,兩翼向下的動作便是推動身體前進的力量。
機動性
雀鳥的確是十分奇妙而性能極高的飛機!牠們的設計充分表現發明的天才。牠們的羽翼特別是一項神奇的工具!
你曾見過兩隻海鷗向一片食物俯衝而下,差不多撞在一起嗎?可是請留意,這僅是差不多而已,因為負的一方會採取閃避行動,在一陣鼓翼之後,兩鳥便彼此掠過了。
或者你見過烏鴉飛落在鐵絲網上嗎?失速狀態嚇不倒牠。牠在降落時好像越過目標,可是強有力的翼尖一轉,便改變速度落下。牠以多麼驚人的技巧失速!牠在向鐵絲網飄然而下時控制得多麼美妙!但牠可能並不降落,因為烏鴉是疑心甚重的傢伙。牠並沒有降落,反之牠從失速狀態騰身而起,毫不在意地鼓翼而去,臨行時呱呱地叫著,好像對剛才表演的絕技滿不在乎一般。
飛機設計者通常都承認可以搖動的翼和形狀可以改變的翼具有許多優點,無論是為了獲得更大的性能或像雀鳥般在降落時作技術艱深的飛行控制。但是人類工程師在設計搖翼和變形翼方面成績實在差得可憐,由此可見在航空技術上人與所見的創造物相去依然甚遠。
因此我們愈觀察和思考飛行的生物,無論從性能、空氣動力效能或機動性方面去看,便愈體會到造物主的技術多麼優越。見到飛行生物的美麗悅目,安靜優美,我們深深地體會到他牠的設計者的偉大。