如果地球上从未进化出会飞的生物,人类还能发明飞机吗?



如果地球上从未进化出会飞的生物,人类还能发明飞机吗?

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如果地球上从未进化出会飞的生物,人类还能发明飞机吗?


大自然是我们人类的好老师 , 在过去的日子里 , 人类通过观察和学习大自然中多姿多彩的生物 , 获得了大量的灵感和知识 , 进而有了各式各样的发明创造 , 例如飞机的发明 , 就与地球上的一种会飞的生物——鸟类有关 。
那么问题就来了 , 如果地球上从未进化出会飞的生物 , 人类还能发明飞机吗?
人类是如何发明飞机的?总的来讲 , 人类发明飞机大概经历了三个阶段 , 第一阶段是直接模仿鸟类 , 在此阶段中 , 人类试图通过扇动翅膀的方式(也就是扑翼式)来进行飞行 , 然而由于难度太大 , 这种尝试都无一例外地失败了 , 实际上 , 直到现在 , 人类也无法制造出扑翼式飞机 。
第二阶段可称为“滑翔机阶段” , 在此阶段中 , 人类意识到飞行器不应该模仿鸟类的扑翼式飞行 , 而应该通过不同的装置来分别实现飞行器的升力和动力 , 根据这种思路 , 在1849年的时候 , 人类的第一架具有固定机翼的滑翔机实现了首次载人滑翔飞行 。
在此之后 , 人类逐渐解决了飞行器的动力系统、控制系统等一系列技术问题 , 到了1903年 , 一架依靠自身动力、完全受控并且能够长时间滞空的飞行器——“飞行者一号” , 终于飞上了蓝天 , 而这也标志着人类进入了第三阶段 , 从此开启了飞机的时代 。
可以看到 , 人类发明飞机确实跟鸟类存在着关联 , 那这是否说明如果地球上没有会飞的生物 , 人类就不可能发明飞机了呢?笔者认为 , 我们不要小看人类 , 就算地球上从未进化出鸟类以及其他会飞的生物 , 人类依然可以发明飞机 。
为什么这么说呢?从以上所述可以看到 , 在进入“滑翔机阶段”之后 , 飞机的飞行原理就与鸟类出现了很大的差距 , 而说到这里 , 就不得不提“伯努利原理” 。
这个原理简单来讲就是:空气在不同形状的面流过时产生的压力是不同的 , 因此如果将飞机的机翼上沿和下沿设计成特定的形状 , 让机翼下沿的空气压力大于上沿 , 就可以产生一个压力差 , 从而为飞机提供向上的升力 。
“伯努利原理”是关于飞机飞行的常见解释 , 但它并不是飞机飞行的全部原理 , 一个简单的例子就是 , 在一些飞行表演中 , 我们常看到飞行员操纵飞行进下上下颠倒的“倒立飞行” 。
很明显 , 如果飞机只是依靠“伯努利原理”来飞行的话 , 那当飞机进行“倒立飞行”时 , 就会直接摔向地面 , 但这样的事情并没有发生 , 那这应该如何解释呢?其实这与牛顿第三定律有关 , 即:当飞机以足够快的速度飞行时 , 只需要让机翼有一点点仰角 , 前方的空气就可以给飞机提供升力 。
实际上 , 飞机的飞行原理其实是来自于空气动力学 , 上述的“伯努利原理”以及基于牛顿第三定律的解释 , 都只是空气动力学的冰山一角 , 也就是说 , 人类只要拥有空气动力学的知识 , 就可以发明飞机 。
所以我们的问题就变成了 , 如果地球上从未进化出会飞的生物 , 人类还会发展出空气动力学吗?答案当然是否定的 , 要知道除了会飞的生物之外 , 在人类的身边还存在着大量的与空气动力学有关的现象 , 比如说在空中飞舞的树叶 , 又比如说被风吹起的一张纸 。
早在牛顿时代 , 人类就开启了有关空气动力学的研究 , 而人类研究的对象并不仅限于会飞的生物 , 为了获得更好、更详细的数据 , 人类后来还发明了风洞装置 , 专门研究物体相对于气体运动时的受力特性以及气体的流动规律 , 事实上 , 人类发明的第一架飞机 , 就依靠了来自风洞的大量试验数据 。
因此可以说 , 就算地球上没有会飞的生物 , 人类也会发展出空气动力学 , 而人类一旦拥有了空气动力学的知识 , 发明飞机就是迟早的事情了 。
尾声
就飞行而言 , 人类还发明了火箭、直升机、飞艇等各式各样的飞行器 , 而这些飞行器在地球上已知的生物中是找不到“原型”的 。 总而言之 , 大自然确实神奇 , 但我们也不要小看人类的创造力 。

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