翼想天開：抵抗重力的飛行設計與大自然演化

第一章 飛行之夢
第二章 飛行有什麼好處？
第三章 如果飛行這麼棒，為什麼有些動物會失去翅膀？
第四章 體型小才好飛
第五章 體型大又想飛，就要增加大比例的表面積
第六章 無動力飛行：跳傘與滑翔
第七章 動力飛行及其原理
第八章 動物的動力飛行
第九章 輕於空氣
第十章 無重力
第十一章 大氣浮游生物
第十二章 植物的「翅膀」
第十三章 演化與設計的飛行機器
第十四章 不完整的翅膀有什麼用？
第十五章 向外的衝動：超越飛行
作者與繪者簡介
誌謝
圖片出處
索引

序

開端／飛行之夢

　　你是否偶爾會夢見自己像鳥一樣飛行？我會，而且我很喜歡。輕鬆自如地於樹梢上空滑翔，時而高飛時而俯衝，在三度空間裡遊玩與閃躲。電腦遊戲和虛擬實境裝置（VR）可以帶我們的想像馳騁，飛過虛構與魔幻的空間。然而這並不是真實。難怪過去一些最有才智的人物都渴望能像鳥一樣飛行，還設計出相關的機器，尤其是李奧納多．達文西（Leonardo da Vinci）。之後我們還會提到那些古老的設計。雖然它們未成功，大部分也根本就不可能成功，但這並未扼殺夢想。

　　正如你所預期，《翼想天開》是一本關於飛行的書──人類過去數個世紀以及動物數百萬年來所發現各種對抗地心引力的方式。不過當中也包含了誇張的想法與概念。這類偏離飛行的內容將以較小的字體顯示，通常會以粗體的「順帶一提……」作為開頭。

　　先從最天馬行空的幻想開始吧。二○一一年美聯社（Associated Press）有一項民調顯示，百分之七十七的美國人相信天使存在。穆斯林必須相信天使。羅馬天主教徒歷來就認為我們每個人都有一位守護天使。這代表有很多翅膀在我們周圍無聲無形地拍動著。根據《一千零一夜》（The Arabian Nights）的傳奇故事，只要坐上魔毯，你就可以立刻飛到任何目的地。神話裡的所羅門王有一張足以承載四萬人的閃亮絲綢飛毯。他在上頭能夠控制風將自己吹向想去的地方。希臘傳說中的佩加索斯（Pegasus）是一隻有翅膀的白色駿馬，載著英雄柏勒洛豐（Bellerophon）完成了殺死怪物奇美拉（Chimera）的任務。穆斯林相信先知穆罕默德跟一匹飛馬踏上了「夜之旅」。他騎著布拉克（Buraq）從麥加飛馳到耶路撒冷，那是一種有翅膀的馬形生物，通常被描述為長著人臉，就像希臘傳說中的半人馬。「夜之旅」是大家都曾夢過的經歷，而我們在夢中的某些旅程（包括飛行）至少都會跟穆罕默德的夢一樣奇特。

　　希臘神話中著名的伊卡洛斯（Icarus）將一對用羽毛和蠟製成的翅膀裝在手臂上。後來驕傲的伊卡洛斯飛得過於接近太陽。陽光融化了蠟，導致他墜落而死。這是個很好的警惕，提醒我們不要得意忘形，當然如果是在現實中，他飛得越高就會越冷，而不是變得更熱。

　　女巫要能騎著掃帚從空中呼嘯飛過，而哈利波特最近也加入了她們。聖誕老人跟他的馴鹿在十二月雪的高空中高速來回於煙囪之間。冥想的大師和苦行者假裝能在打坐時懸空。飄浮是一種非常流行的迷思，跟它有關的漫畫笑話幾乎都要跟荒島笑話一樣多了。當然，我最愛的一幅諷刺漫畫出自《紐約客》（New Yorker）。有個男人在街頭看見設置在牆壁高處的一扇門。門上的牌子寫著：「國家飄浮協會」（National Levitation Society）。

　　亞瑟．柯南．道爾爵士（Sir Arthur Conan Doyle）創造了重視科學細節而理性的夏洛克．福爾摩斯（Sherlock Holmes），算是虛構偵探的第一人。他的另一位角色則為令人生畏的查林傑教授（Professor Challenger），是一位極度理性的科學家。道爾顯然很欽佩他們，但他自己卻犯下會遭到這兩位英雄鄙視的錯──被一場幼稚的惡作劇愚弄了。這裡是指字面上的幼稚，因為有兩個愛開玩笑的孩子對照片動手腳，用長著翅膀的「精靈」騙過了他。兩位表親艾爾西．萊特（Elsie Wright）和法蘭西絲．格里菲斯（Frances Griffiths）從一本書中剪下了精靈的圖片，然後黏到硬紙板上，掛在花園裡，再互相拍下彼此跟精靈相處的樣子。在「科廷利精靈」（Cottingley Fairies）騙局中上當的許多人之間，道爾是最出名的一位。他甚至還寫了《精靈的到來》（The Coming of the Fairies）一整本書，藉此推動自己強烈的信念：真的有那些長著翅膀的小人在花朵之間飛掠來回。

　　暴躁的查林傑教授可能會吼著問：「精靈是從哪個祖宗演化來的？也是像一般人類從猿演變而成的嗎？那些翅膀的演化起源是什麼？」道爾本人是略懂解剖學的醫生，應該會好奇精靈翅膀到底是從肩胛骨、肋骨或某種全新部位演化而來的突出物。對今天的我們來說，那些照片看起來很明顯就是偽造的。不過這裡要為亞瑟爵士說句公道話：當時可是在Photoshop出現的很久很久以前，人們也普遍相信「相機不會說謊」。處於網際網路世代的我們都知道要偽造照片太容易了。雖然那對「科廷利」表親承認了自己的惡作劇，不過那個時候她們都已經超過七十歲，柯南．道爾也早就過世了。

　　夢想仍在繼續。每一天它都帶著我們的想像力飛馳於網際網路。我在英國打字輸入的這些內容會「飛上」雲端，隨時都能「下降」到美國的電腦裡。我可以登入帳號看見一個旋轉的世界，以虛擬的方式從牛津「飛」到澳洲，在途中往「下」還能看見阿爾卑斯山脈跟喜馬拉雅山脈。我不知道科學小說裡的反重力機器到底會不會實現。我對此持懷疑態度，也認為可能性不大。本書會在不偏離科學事實的前提下，列出馴服地心引力的方式，但這並不是真正的逃離。人類的技術和其他動物的生態習性會如何解決離開地面的問題：要怎麼暫時或部分地逃離蠻橫的重力？不過我們得先明白動物離開地面為什麼是件好事。在大自然的世界裡，飛行有什麼好處？