“1802年6月,洪博爬上當(dāng)時(shí)公認(rèn)的世界最高峰,也就是秘魯欽博拉索山的火頂山,海拔6267米。盡管危險(xiǎn),洪博還是明察秋毫,注意到一般人容易忽略之處:‘在雪線之上,也就是5000余米的高處,有些巖石上仍有苔蘚。上一次,我們?cè)诒饶抢锏?80米之處看到綠色苔蘚。龐普蘭德(洪博的伙伴)在4500米的高處抓到一只蝴蝶,我們?cè)诒饶抢锔?00米之處,看到一只蒼蠅……’”這是在《旅行的藝術(shù)》一書中,提到科學(xué)旅行家(或說旅行科學(xué)家)洪博獨(dú)到之處時(shí)的一段描述。
如同對(duì)作家艾倫狄波頓旅行主題作品的評(píng)論,如果這趟旅行的背后有一個(gè)靈魂,絕不是馬可波羅和麥哲倫,而可能會(huì)是達(dá)文西或達(dá)爾文;絕不是哥倫布和鄭和,而可能會(huì)是洪博或法布爾;絕不是凱薩和狄亞士,而可能會(huì)是帕斯卡爾或蒙田……這種旅行,不見得是指一般所謂田野調(diào)查和實(shí)地觀察性質(zhì)的科學(xué)工作與正規(guī)實(shí)驗(yàn),而是由一種親身經(jīng)驗(yàn)啟發(fā)的科學(xué)思考與情懷。
一晚在素食餐廳,暑假迷上西游記卡通的兒子和女兒看到墻上的一幅《八仙過?!穲D,開始好奇地問起一些直白而好玩的問題,例如為什么孫悟空可以飛那么遠(yuǎn)而唐三藏卻不能(或者不要)?八仙中為什么有的這樣飛有的那樣飄?甚至我還必須從頭幫他們復(fù)習(xí):其實(shí)在超級(jí)英雄的正義聯(lián)盟中(超人、蝙蝠俠、蜘蛛人),真正會(huì)飛行的只有超人,蝙蝠俠算是滑翔,蜘蛛人算是擺蕩和跳躍。《八仙過?!穲D的俗世重點(diǎn),當(dāng)然在于“八仙過海,各顯神通”,小孩們對(duì)這些仙人騰空過海的法寶與技術(shù),是充滿好奇與欣賞的。同樣,飛行之旅的重點(diǎn),也是自己稍微用心對(duì)于掙脫(或利用)地心引力與飛行科技的一種提問與觀察。
人類和飛行之間,或者應(yīng)該說人類和地心引力之間的關(guān)系是非常奧妙與糾結(jié)的,不要說夢(mèng)想,就連夢(mèng)境,都可以說“飛行”是一種可正可邪的事物。不知道是不是每一個(gè)人都有這樣的經(jīng)驗(yàn)和記憶:自己做過的好夢(mèng)與噩夢(mèng)中,都有以飛行為主題的,一種例如是自己展現(xiàn)一股小小的飛行超能力,神氣活現(xiàn)地“飛”奔,瞬行百里;另一種同樣是騰空,不過加入一種“失控”的元素,毫無著力地被拋離地表,身體不知會(huì)飄落何方,感覺到一種莫名的恐懼!這樣可正可邪的飛行夢(mèng)境記憶與經(jīng)驗(yàn)其實(shí)在提醒我們一件事:飛行的本質(zhì)一定并非完全貼近虛幻、夢(mèng)想與浪漫,而應(yīng)該比較趨向現(xiàn)實(shí)、生存與科學(xué),但兩端之間又充滿重合與混雜。
(熱)氣球是航天器的一種,在飛行科技分類的位階上屬于單純利用空氣浮力的無動(dòng)力浮升器。它的飛行原理也可以說是最簡(jiǎn)單的,它配備填充氣體的袋狀物,當(dāng)充入氣體的密度小于其周圍環(huán)境的氣體密度,且由此壓力差產(chǎn)生的靜浮力大于氣球本身與其搭載物的重量時(shí),氣球就可浮升。氣球作為一種交通工具可用來運(yùn)載觀測(cè)儀器和乘客,只裝載設(shè)備的無載人氣球經(jīng)常用于對(duì)高空大氣環(huán)境的科學(xué)研究,有時(shí)也用于測(cè)定宇宙射線。很多人不知道,其實(shí)熱氣球最早是由中國(guó)人發(fā)明的,稱為天燈或孔明燈,在公元二三世紀(jì)被發(fā)明,用來傳遞軍事信號(hào)。知名學(xué)者李約瑟也指出,公元1241年,蒙古人曾經(jīng)在李格尼茲戰(zhàn)役中使用過龍形天燈來傳遞信號(hào),而歐洲人直到1783年才向空中釋放第一個(gè)內(nèi)充熱空氣的氣球。
到了18世紀(jì),法國(guó)造紙商孟格菲兄弟在歐洲重新發(fā)明了熱氣球。他們受碎紙屑在火爐中不斷升起的啟發(fā),用紙袋把熱氣聚集起來做實(shí)驗(yàn),使紙袋能夠隨著氣流不斷上升。1783年6月4日,孟格菲兄弟在里昂安諾內(nèi)廣場(chǎng)做公開表演,一個(gè)圓周為33米的模擬氣球升起,飄然飛行了2.4千米。同年9月19日,在巴黎凡爾賽宮前,孟格菲兄弟為國(guó)王、王后、宮庭大臣及13萬巴黎市民進(jìn)行了熱氣球的升空表演。同年11月21日下午,孟格菲兄弟又在巴黎穆埃特堡進(jìn)行了世界上第一次載人空中航行,熱氣球飛行了25分鐘,在飛越半個(gè)巴黎之后降落在意大利廣場(chǎng)附近。這次飛行比萊特兄弟的飛機(jī)早了整整120年。在充氣氣球方面,法國(guó)的羅伯特兄弟則是最先乘充滿氫氣的氣球飛上天空的。
“飛機(jī)是怎么飛的?”這個(gè)看起來基本通俗的問題,其實(shí)有著非常復(fù)雜深?yuàn)W的答案,甚至是現(xiàn)今科學(xué)還沒有辦法做完整解釋與掌握的,至于早期教科書上提到的白努利定律與傳統(tǒng)流體力學(xué),例如“由于機(jī)翼的上方是彎曲的,其上方距離會(huì)比下方來得長(zhǎng),因此被分成上下兩股的空氣為了要同時(shí)匯流在一起,通過上方的空氣速度就必須要加快才行;這樣一來,根據(jù)白努利定律,由于上方的空氣速度變快了,因此其壓力降低。于是在機(jī)翼的上下之間就產(chǎn)生了壓力差,使得機(jī)體被由壓力高的地方往壓力低的地方推,也就是由下往上推;而這,就是飛機(jī)之所以能飛起來的原因”之類的說法,不是無法全面解釋,就是被后面的現(xiàn)實(shí)觀察與科學(xué)研究給推翻了。正如我的一位機(jī)師朋友說:“自己駕駛客機(jī)都已經(jīng)有好幾年的經(jīng)驗(yàn),卻無法完全搞懂飛機(jī)到底是怎么飛的?!”
人類科技和天然生物之間的競(jìng)合相長(zhǎng)、愛恨情仇不是三言兩語(yǔ)可以道盡的。比如一般流傳萊特兄弟的飛機(jī)創(chuàng)作是受到鳥類飛行的啟發(fā),就連兄弟倆的意見都是不同調(diào)的,韋伯·萊特在自傳中堅(jiān)持認(rèn)為鳥類是他們教育的一部分,而另一位奧維爾·萊特則認(rèn)為鳥類飛翔的觀察只給了他們靈感。而在20世紀(jì)二三十年代,有數(shù)百家從事研發(fā)、制造并販賣飛機(jī)的小公司。據(jù)航空工程師與名作家諾威估計(jì),那段期間共有10余萬種不同的飛機(jī)在天上飛來飛去。后來,許多飛行員都撞了機(jī),許多航空公司也都破了產(chǎn)。在這10余萬種形形色色的飛機(jī)中,大約只有100種存活下來,形成今日航空的基礎(chǔ)。飛機(jī)的演化過程活脫脫就是達(dá)爾文的演化流程,少數(shù)存活下來的飛機(jī),全都極為穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)又安全。
當(dāng)我正仰望著天空,追蹤飛機(jī)的來處去向時(shí),幾只樺斑蝶和鳳蝶又從面前翩翩飛舞而過,加上稍早遇到的眾多紫斑蝶和善變蜻蜓,以及手邊剛好有一篇《科學(xué)人》雜志標(biāo)題為《蜘蛛吹氣球》的科學(xué)新聞,提到一些初生蜘蛛可以利用“蛛絲氣球”進(jìn)行播遷,讓人不得不又驚想起這些不到0.01克的小東西,無論在飛行模式、細(xì)微構(gòu)造與遺傳信息各個(gè)方面,依然著實(shí)地展現(xiàn)出浩瀚天地、宏偉生命的精妙與感動(dòng)。
哲學(xué)家尼采曾提到“豐富人生”這個(gè)語(yǔ)匯。1873年的夏天,他寫了一篇論文,來區(qū)分搜集事實(shí)與運(yùn)用已知事實(shí):前者像是探險(xiǎn)或研究,后者則是內(nèi)在或心靈的充實(shí)。他認(rèn)為前者沒有什么,而贊揚(yáng)后者,并且表示以近乎科學(xué)的方式去搜集事實(shí)注定徒勞,真正的挑戰(zhàn)是利用事實(shí)“豐富人生”。
我喜歡欣賞飛行,探究飛行物不是沒有原因的。一向給人以樂觀甚至調(diào)皮形象的科學(xué)家費(fèi)曼曾表示:“我們很幸運(yùn),能活在一個(gè)還有很多新發(fā)現(xiàn)的年代。這就像發(fā)現(xiàn)新大陸一樣——你只能發(fā)現(xiàn)美洲一次。我們這個(gè)年代是發(fā)現(xiàn)大自然基本定律的年代,這個(gè)日子永遠(yuǎn)不會(huì)再來了?!蔽覍幙上嘈潘@句話是開玩笑的,因?yàn)檫@樣的觀點(diǎn)有些消極。我相信,單是“飛行的奧妙”及其延伸的問題探究與衍生的科學(xué)趣味,就絕不是哪一個(gè)年代哪一個(gè)地區(qū)或哪一群人,甚至不是人類可以獨(dú)占與窮盡的!
在這些年參與或聽聞科學(xué)工作與科技教育的日子,我深深感受到科技進(jìn)步帶來的方便與效率,但這樣的背景有時(shí)會(huì)造成在不必要或不適當(dāng)?shù)臅r(shí)候,科學(xué)脫離切身與現(xiàn)實(shí),科技疏遠(yuǎn)觀察與生活。藝術(shù)家羅斯金曾說:“科技使我們輕而易舉地到達(dá)美景跟前,但美的擁有和欣賞不是可以簡(jiǎn)化的……我教畫的目的,是希望我的學(xué)生學(xué)著去愛大自然,而不是教他們盯著大自然去畫畫?!?/p>
其實(shí)不單是藝術(shù)與美的欣賞,科學(xué)科技本身亦然!飛行是一個(gè)好主題,因?yàn)椤帮w行”對(duì)眾生而言是一種長(zhǎng)遠(yuǎn)歷史的創(chuàng)新,多元發(fā)展的傳統(tǒng),不退流行的經(jīng)典,無邊無際的發(fā)現(xiàn),永不褪色的探尋!而在其他相關(guān)事情上的一個(gè)實(shí)踐,就是鼓勵(lì)科學(xué)家與科技人去旅行,不單是為了放松,而是一種融入生活與自然的旅行,實(shí)踐強(qiáng)度越高越好,結(jié)構(gòu)差異越大越好,形式限制越寬越好。這就如同帕斯卡爾在《沉思錄》中寫出的:“如果我們對(duì)實(shí)物不以為然,畫得再怎么像、再如何令人激賞,也沒有用!”
早先為洪博立傳的史瓦振博格,為這部傳記取了個(gè)副標(biāo)題——《一生能夠締造的成就》。他將洪博那不尋常的好奇主要?dú)w納為五個(gè)領(lǐng)域:“①對(duì)地球及其棲居生物的知識(shí)。②找出支配宇宙、人類、動(dòng)物、植物、礦物的更高自然法則。③發(fā)現(xiàn)生命的新形態(tài)。④發(fā)現(xiàn)罕為人知的土地,以及這些土地的各種產(chǎn)物。⑤了解新的人種,包括其習(xí)俗、語(yǔ)言及文化發(fā)展脈絡(luò)?!焙椴┑囊簧荚谂d奮地證明:“我們應(yīng)該向這個(gè)世界探詢正確的問題!”
用心旅行就是一場(chǎng)最華麗的實(shí)驗(yàn)!飛行科學(xué)就是一個(gè)最絢爛的主題!