给你翅膀，你也飞不起来
曾获得1933年诺贝尔物理学奖的奥地利物理学家薛定谔（Erwin Schrödinger）在《生命是什么》一书中曾说过：
「熵」（entropy）是指系统内部的无序程度。
宇宙运行的趋势是「熵增」（increase of entropy）——无序程度的增加。
然而，人类生命存在的特点却是「负熵」（negentropy）——从无序到有序。
人类的存在，似乎注定要和宇宙进行一番抗争。
比如，人类本没有鸟类的翅膀，却始终渴望像鸟类一样能够自由飞行。
为了能飞上天，人类尝试了数千年。
问题是，给人类一双翅膀，人类能飞起来吗？
约公元前852年，传说中一位名叫布拉杜德（Bladud）的不列颠国王，试图通过给自己绑翅膀的方式，模仿鸟类的飞行。结果，试验失败，布拉杜德不幸坠地身亡。
公元19年，王莽为了与匈奴作战，大力网罗能人异士。当时，王莽听说有人能飞，一日可飞行千里。于是王莽让这个「飞人」展示自己的飞行技能。
「飞人」以大型鸟类的翅膀作为自己的翅膀，而后在头上和身上都粘上了羽毛。然而，飞行数百步之后，此人还是坠落下来了。
（「取大鸟翮为两翼，头与身皆著毛，通引环纽，飞数百步堕。」《汉书·王莽传》）
人类的飞行梦想，从何而来？
一种可能的猜测是：人类在大地上生存，行动能力有限，大地限制了人类的活动空间。而鸟类，可以突破大地的局限，在天空中自由地翱翔。
渴望像鸟一样飞翔，就是渴望自由。
宋代诗人陆游在《大圣乐》中写道：「从今去，任东西南北，作个飞仙。」
徐志摩在散文《想飞》中写道：「人类最大的使命，是制造翅膀；最大的成功是飞！」
对自由的极度渴望，让人类对鸟类的飞行产生了好奇和企盼的心情。
这种带有好奇与企盼的心情又驱使着人类不断地追求飞行的梦想。
但问题的关键是：人类到底怎样才能飞上天呢？
鸟类扇动翅膀就能飞行，这种飞行方式被称为「扑翼飞行」（Flight by Flapping Wings），其特点是飞行所需的「推力」和「升力」，全部由扇动翅膀来提供。
那么，如果给人装上翅膀，是不是人类就能像鸟一样飞行呢？
要么，把鸟的翅膀装在人身上；要么，就自己动手做一双翅膀。
英国人布拉德和王莽时期的「飞人」案例，都是将鸟类的翅膀安装在人身上。但最终，都以失败告终。
然而，人类想要制造翅膀飞上天空的梦想，却从未因几个人的失败而被抛弃。
装上鸟的翅膀没有飞起来，那就靠人类自己来制造。
自己制作翅膀让人飞起来了固然好，可如若失败呢？那很可能一命呜呼。
所以，古人的思路是，先尝试让其他东西飞起来。
古籍记载，春秋战国时期，墨子和公输班都曾制作过飞行工具。虽然飞行时间不长，但仍具有重大意义。
「公输子削竹木以为鹊，成而飞之，三日不下，公输子自以为至巧。」（《墨子·鲁问》）
「墨子为木鸢，三年而成，蜚一日而败。」（《韩非子·外储说左上》）
东晋时期的葛洪，也曾记载过一种名为「飞车」的飞行工具。
「或用枣心木为飞车，以牛革结环剑以引其机。」《抱朴子·内篇·杂应》
不过，由于记载不详细，目前还不能准确了解葛洪所说的「飞车」究竟是以什么原理飞行的，以及「飞车」能否真的能飞起来等问题。
明朝时，万户曾以绑着47支烟花的椅子作为飞行器，试图飞上天空。
然而，烟花点燃之后，万户和他的椅子便一起消失了。
尝试「上天」的不仅有中国人，外国人也在想方设法「上天」。
文艺复兴三杰之一的达芬奇（Leonardo da Vinci），就曾试图设计人造翅膀来模拟鸟类的飞行。
达芬奇模仿鸟类设计的飞行器，依旧没有让人类成功飞起来。
时间已过去两千年，给人类装上翅膀飞起来的梦想还是未能实现。
是翅膀不够大？还是人类太重？
亦或是这根本就是一件不可能的事情？
17世纪时，意大利生理学家、物理学家博雷利（Giovanni Alfonso Borelli）对鸟类的飞行进行了更为深入的研究。
博雷利经过研究得出结论：人类不可能通过模仿鸟类扇翅膀的方式飞起来，主要原因是人的体力不允许。
他提出假设——如果人想要如鸟类一样飞行，就必须有宽1.8米的胸腔，否则人类根本无法支撑起扇动翅膀所需要的肌肉力量。
博雷利虽然给出了结论，却还是未能从「空气动力学」（Aerodynamics）的角度揭露人不能依靠翅膀飞行的原理。
直到1809年，英国科学家乔治·凯利（George Cayley）发表《论空中航行》（On Aerial Navigation）一文，人类才真正搞清楚，为何自己不能像鸟类一样依靠扇动翅膀飞行。
凯利认为，鸟类翅膀的扇动，可以同时提供飞行所需的「推力」和「升力」。而人类模仿鸟类所安装的翅膀，则不能同时提供这两种力。
对于人类而言，只有将「推力」和「升力」的动力来源分开，才有可能飞行（现代的飞机，由发动机提供「推力」，机翼提供「升力」。飞机前进时，空气逆向流过机翼，机翼上方的气流压强小于机翼下方，因此产生压强差，产生向上的「升力」）。
这种「推力」和「升力」分开的方式，被称为「固定翼飞行」（Flight by Fixed-wing）。
凯利之后，人类调整了实现飞行梦想的思路——从「扑翼飞行」的研究，开始转向「固定翼飞行」的研究。
在掌握了飞行的基本原理之后，凯利开始进行固定翼飞行工具的设计。
从飞行方式的角度来讲，鸟类的飞行方式有两种：一种是扑翼飞行；另一种是滑翔飞行（Glide flight）。
扑翼飞行的可能性被凯利否定后，能尝试的飞行思路便只有第二种。
凯利设计的滑翔机（Glider），正是借鉴了鸟类飞行的滑翔姿态。
凯利开启了制造滑翔机的先河，但并没有进行大量的试飞。试飞这一任务，后来由德国人奥托·李林塔尔（Otto Lilienthal）来完成。
人类对飞行梦想的追求，总是伴随着伟大生命的凋零。
不过，李林塔尔生前已将自己的飞行经验发表在了《大气物理与物理学杂志》（Zeitschrift für Luftschifffahrt und Physik der Atmosphäre）和《普罗米修斯》（Prometheus）上，启发了后人继续探索飞行领域。
此后，人们迎来了人类飞行史上真正为人所熟知的两个人——莱特兄弟（Wright brothers：Wilbur Wright and Orville Wright）。
但鲜为人知的的是，莱特兄弟之所以能够开启人类飞行的新纪元，是因为他们吸收了凯利的理论和李林塔尔的2000多次的试飞经验。这点可以从莱特兄弟说过的话中得到印证：
「我们设计飞机的时候，完全是采用凯利爵士提出的原理和计算方法进行的。」
莱特兄弟之后，一位名叫冯如的中国人，也进行了多次飞行试验。
「冯如1号」试验成功后，冯如回国，创办了「广东飞行器公司」。
然而，就在冯如的飞行事业发展得如火如荼之时，他本人却在1912年的飞行表演中，因飞机坠毁离世，享年仅29岁。
在莱特兄弟、冯如的时代过去后，人类飞行事业的发展，步入了技术爆炸时期。
20世纪的100年中，人类在飞行领域取得的成就，远远超过以往几千年的努力。
毫无疑问，这些飞行成就的取得，要归功于固定翼飞行方式的普及。
人类虽然暂时搁置了扑翼飞行的方式，但却终于凭借固定翼飞行的方式「上了天」。
然而，扑翼飞行的梦想，却始终在人类的内心深处藏匿着。
在固定翼飞行大获成功的时候，还是有部分科研人员和飞行爱好者将目光投向了扑翼飞行。
上文提到的李林塔尔，不仅利用滑翔机开展飞行试验，还制作了人力驱动的扑翼飞行器。
李林塔尔之后，人类又制造了五花八门的扑翼飞行工具。
尽管从20世纪到21世纪，出现了各式各样的扑翼飞行工具，但这些飞行工具呈现出的结果距离人类古老的扑翼飞行梦想的实现，还有很远的距离。
鸟类的扑翼飞行，是自然界中最优的飞行方式，这是鸟类自然选择和进化的结果。
人类想要模仿这种飞行方式，无异于是在模仿自然的力量。人类既追求飞行的自由，也追求模仿自然的自由。
只不过，前一种自由似乎更难实现。
因此，现代科研人员将扑翼飞行的研究重点，放在了「微型扑翼飞行器」（Micro Ornithopter）（大小和昆虫、小鸟接近的扑翼飞行器）的研究当中。
严格来讲，扑翼飞行依然在试验当中，人类的飞行梦想至今仍是一个梦。
尽管人类已通过种种形式飞上了天空，但这并不是那个梦想最初的样子。
扇动翅膀就能飞翔，才是最理想、最自由的飞行方式。
这种「不可能的自由」，让一代又一代人不惜以生命为代价去追求。
在希腊神话当中，克里特岛（Crete）的国王米诺斯（Minoans）将伊卡洛斯（Icarus）和他的父亲囚禁在一所迷宫当中。
为了出逃，这位父亲用蜡将鸟的翅膀粘在伊卡洛斯身上，并告诫伊卡洛斯不能飞得太高，否则太阳会让蜡融化。
然而，伊卡洛斯飞出迷宫之后，沉浸在飞行的愉快当中。这种愉悦让他忽视了父亲的警告，忽视了飞得更高可能摔死的命运。
结果，伊卡洛斯越飞越高，最终导致蜡融化、翅膀掉落，自己也坠海身亡。
现如今，人类不仅飞上了天空，还飞向了茫茫的太空。
人类不仅实现了太空漫步，还亲自登上了月球，并且将探测器送上了火星。
这一切成就，都源自那个古老的飞行梦想。
尽管这个梦想曾经看起来是那样的遥不可及。
但是，哪怕付出惨痛的代价，哪怕和命运斗争、和宇宙做斗争，人类也要追求飞行的自由。
毕竟，「以负熵为生」是人类生命的特点。
这，正是渺小人类的伟大之处。■
参考文献
金晓怡，颜景平.仿生扑翼飞行器翅翼驱动方式的研究现状及展望.制造业自动化.2007.
屈秋林，王晋军.鸟类飞行空气动力学对人类飞行的启示.物理.2016.
朱名康，朱建阳.两段式三自由度仿鸟扑翼飞行器机构设计与仿真分析.武汉科技大学学报.2021.
Leonardo da Vinci.Codice sul volo degli uccelli.1505-1506.
George Cayley.On Aerial Navigation.Journal of the Royal Aeronautical Society.1955.
James D.DeLaurier.AN ORNITHOPTER WING DESIGN.Canadian Aeronautics and Space Journal.1994.
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