神仙腾云驾雾是否能实现飞行？

西游漫话：

西游记为我们展现了天庭神仙的阶层机构和人员构成，玉皇大帝是掌管天、地、人三界的最高主宰，被佛教、道教尊为最崇高的神。玉帝住在金阙云宫凌霄宝殿，由三十三座天宫、七十二重宝殿组成，手下十代冥王主管人间生死，四海龙王主管天气变化，九曜星、五方将、二十八宿、四大天王、十万天兵天将保护天庭安宁，太白金星、二郎真君、五方五老各路神仙，个个法力无边，西天如来佛祖暗中保护玉皇大帝。天庭神仙都是从哪儿来的呢？太白金星透露这个秘密说，“凡有九窍者，皆可修仙”。原来神仙由人或动物修炼而成，主要方法包括修道或是念佛。只要真正弄懂道家的经典，或是坚定地信仰如来佛理论，都可以修成神仙。对各路神仙来说，腾云驾雾是他们的基本出行方式。有些神仙年纪大了，骑着青牛或金毛狮子等坐骑，同样脚踏祥云在天上飞行。

西游论道1：鸟和昆虫为何能飞翔？

受到无处不在的强大地球引力束缚，能够像鸟儿一样在蓝天自由翱翔，始终是人类挥之不去的美丽梦想。鸟为什么会飞呢？鸟有一副天生就适合飞行的翅膀及其羽毛，轻而温暖的羽毛使鸟类外形呈流线形，在空气中运动受到的阻力最小。鸟的飞行需要扇动翅膀，翅膀像飞机的机翼一样。根据流体动力学的伯努利原理，空气通过翅膀上部的运动速度比下部快，上方大气压强比下方小，产生向上的空气作用力。鸟飞行在空气中，拍动翅膀向前推进，推动力并不是把空气推向后方，羽毛在空气中旋转，起到螺旋桨的作用。

图3-27 鸟的起源

鸟类的骨骼坚固而轻薄，身体各部位的骨椎愈合在一起，肋骨上有钩状突起互相钩接，形成强固的胸廓。鸟类骨骼结构独特，胸部与翅膀肌肉非常发达，有利于减轻自身重量，加强飞翔的能力。鸟有一套独特的呼吸系统，它们的肺实心而呈海绵状，连有9个薄壁的气囊。飞翔时鸟由鼻孔吸收空气，一部分在肺里直接进行碳氧交换，另一部分存入气囊，再经肺排出。鸟类飞行时一次吸气，肺部完成两次气体交换，特有的双重呼吸保证充足的氧气供给。

化石发掘表明，鸟从恐龙演化而来。恐龙具有庞大的家族，某些恐龙个体非常小，1.6亿年前后一种小型食肉恐龙逐渐进化为原始鸟类，它们就是现在一万多种鸟的共同祖先。什么环境下恐龙长出羽毛和翅膀，科学家试图找到更多确凿的证据，描绘详尽的恐龙到鸟的发展历程图。2003年中国科学家在辽宁省发现一只“顾氏小盗龙”，它的身体上覆盖着羽毛，长有4个翅膀，这成为支持鸟类恐龙起源说最有力的证据之一。

另一种善于飞翔的动物是昆虫，蜻蜓是飞行能手，它的翅膀具有很高的强度和刚度，飞行速度可达40千米/小时，冲刺速度高达40米/秒。蜻蜓有不少飞行绝技，常常轮流振动前翅和后翅，突然又伸直双翼滑翔飞行。蜻蜓能向前飞行、反向后退飞行，在捕杀猎物时，作短距离的垂直飞行。飞机设计存在危险的机翼颤振问题，它能使高速飞行的飞机翅膀断裂，第一次世界大战中不少轰炸机和战斗机因此而坠机。蜻蜓天生有一种对抗颤振的高超本领，奥秘就隐藏在它的翅膀上。科学家发现蜻蜓每一片翅膀前缘的上方，都有一块加厚的深色角质层叫翅痣，这就是消除颤振隐患的特殊装置。蜻蜓去掉翅痣，不会丧失飞行能力，却会影响翅膀振动的正确性，它们会像醉汉似地飘来荡去。人们模拟蜻蜓的翅膀结构，发明了防止颤振的装置——在飞机的机翼尽端前缘部位设置一个加重装置，最简单的就是焊上一个铅重锤，有害的振动便消除了。

西游论道2：人类能升空飞天吗？

地球上生命的出现有亿万年时间，人类有确切历史记录的文明不过几千年。人类的飞天梦想很早就有了，神话中腾云驾雾的神仙，山洞壁画中长着翅膀的天使，甚至孩子们玩耍的风筝，都是人类美好的精神寄托。

19世纪后期，自然科学与技术的发展使人类逐步将飞天的梦想转变为现实。1870年依据气体受热膨胀原理设计的热气球升空，改进的飞艇在空中持续航行6～7个小时，可以载人和运输货物。热气球和飞艇的缺陷显而易见：速度有限，操控困难，危险性高。发生的几次伤亡事故使人们开始寻求其他飞天途径。1804年英国人凯乐制造了一种滑翔器，看起来就像一个巨大的风筝。1848年凯乐制造了一个以蒸汽驱动的模型飞行器，可以在地面实现远距离的滑翔。李林格尔将滑翔机的性能与功效发挥到了极致，他设计制造的滑翔机先后飞行2000多次，总结出控制平衡与空气动力学的许多宝贵经验。

出生自自行车匠的美国莱特兄弟成功转行，将原本在地面用脚蹬的自行车踩到了高空中。莱特兄弟从小对机械装配和飞行怀有浓厚的兴趣。当时人们研究飞行可谓困难重重，失败连连：1896年李林格尔试飞失事，飞行技师皮尔机毁人亡，重机枪发明人马克沁试飞失败，航空学家兰利连飞机带人摔入水中。1895年英国皇家学会主席、著名数学家和物理学家开尔文勋爵称：“比空气重的飞行机器是不可能存在的。”1901年莱特兄弟在一次飞行试验失败时，也曾沮丧地预言：“人类在50年内都不可能飞上天。”

图3-28 达·芬奇设计的飞机

图3-29 早期飞机模型

幸好，莱特兄弟没有放弃自己的努力，1900—1902年他们进行了1000多次滑翔试飞，自制了200多个不同的机翼，进行上千次风洞实验，修正了李林格尔的一些错误的飞行数据，设计出较大升力的机翼截面形状。1903年他们制造出第一架依靠自身动力，能够载人飞行的飞机——“飞行者1号”，这架飞机翼展为13.2米，升降舵在前，方向舵在后，两副两叶推进螺旋桨由链条传动，着陆装置为滑橇式，装有一台70千克重、功率为8.8千瓦的四缸发动机。这架航空史上著名的飞机，现在陈列在美国华盛顿航空航天博物馆内。1903年12月14日至17日，“飞行者l号”进行第4次试飞，地点在美国北卡罗来纳州基蒂霍克的一片沙丘上，飞机向前飞行260米，空中停留59秒，这是人类第一次与蓝天亲密接触的开端，从此揭开了人们与飞鸟竞速的序幕。

谈及早期飞机发明，这里要提起一位中国人冯如，他是中国第一位飞机设计师。冯如生于1883年12月15日，广东恩平县人，12岁时随亲戚赴美国旧金山谋生。1903年得知莱特兄弟发明飞机后，冯如决心依靠中国人的力量来制造飞机。他得到当地华侨的赞助，1907年在旧金山以东的奥克兰设立飞机制造厂，1909年成立广东飞行器公司，冯如任总工程师，公司当年投入制造飞机。1912年8月25日，冯如在广州燕塘飞行表演中不幸失事牺牲，被追授为陆军少将，遗体安葬在黄花岗，立碑纪念尊为“中国首创飞行大家”。表3-1为人类飞天历程。(www.xing528.com)

表3-1 人类飞天历程

西游论道3：太空生活能舒适吗？

21世纪人类实现了飞向太空、登陆月球的梦想。在天空生活，是否像天庭神仙那样逍遥自在呢？环绕地球轨道运行超过10年历史的国际空间站，可算是人类制造的一个微型天宫，它长108米，宽（含翼展）88米，运行轨道高度为397千米，舱内大气压与地表面相同，可搭载6名宇航员生活。这些宇航员用他们的亲身经历告诉我们，太空生活看上去很浪漫，其实有一系列地球人难以想象的不便与困难。

1.太空睡觉

地球人想睡觉时会找一张床舒服地躺下，而宇航员处于失重状态，不管躺着或站着、在地板或天花板上，甚至悬浮在空中都可以睡觉。宇航员宿舍十分狭窄，和电话亭差不多，太空床是睡铺上的一个固定睡袋，睡袋上有许多通风孔，下面有被褥和枕头。失重环境里人睡着了，两臂会无意识地摆动。宇航员上床前脱去外衣，钻进睡袋，拉好拉链，系好安全带，双手放在安全带下，便可安全入睡。由于空间站绕地球航行，24小时内日出日落交替出现，宇航员只好机械地按钟点安排工作和睡觉。

2.太空饮食

宇航员吃的食品为牙膏状或不掉粉屑的高营养食物，以免碎屑飘在空中引发危险，新鲜水果和蔬菜极为罕见。宇航员吃饭的动作要缓慢而仔细，稍不留神，食物会飘飞起来，得用手或勺子把它们捕捉回来。宇航员必须用吸管喝水或者饮料，即使把杯子倒转，水也不会流进嘴里。空间站设计有密闭的循环处理系统，将座舱中挥发的水蒸气收集、净化、消毒及其他特殊处理后，用来补充饮用水。2009年5月起，人体的尿液回收后再利用，能变成清洁的饮用水和洗澡水。宇航员风趣地表示，这是一件令人恐怖的事情，也是一件非常有趣的事情，人们会问：“你们要喝尿吗？”

3.太空上厕所

吃喝拉撒是人的正常生理需求，宇航员要解决自身的方便问题，那是大大的不方便。如果没提前安排，快憋不住了才进厕所，会闹出不少笑话，因为上厕所要很多准备工作。宇航员先用皮带把自己绑在马桶上，以免腾空飘走。男宇航员用的厕所里安装漏斗，小便时只要对准漏斗，尿液会由一根管子抽进容器中处理。女宇航员用的马桶在前端安有尿液收集器。大便时，屁股要紧贴在便座上，系上腰带，双手抓住马桶的把手，粪便由气流抽入一个袋中。座位下的叶片旋转会产生很大吸力。宇航员只需把马桶盖上，形成一个真空，拉一下手柄，就能使排泄物汽化。当水分和氧气被分解后，干燥的粪便存储在容器里，有些带回地球进行化验，有些则被抽到机舱外，它们变成结晶体，漂浮在太空里。

图3-30 太空方便

4.太空洗浴

失重的情况下，水不会自由流动，宇航员刷牙时也用牙刷和牙膏，但只能把泡沫吐在卫生纸上。太空洗澡更令人伤脑筋，美国科学家研制的太空浴室高1.85米，底面积1平方米，绝对密封。浴罩下部装有抽风机，洗澡时打开淋浴龙头和抽风机，上面洒水，下面抽水，形成像地球一样的沐浴效果。太空舱储水有限，洗澡时水多次吸收回去进行处理，98%的水循环使用，平均每人洗澡只需4升水。宇航员平时用浸透浴液的海绵擦擦身体，沐浴只是每周一次的节目。

5.指甲脱落与骨骼软化

在空间站外面进行太空行走，10%的宇航员会因航天服手套压迫手指，阻碍血液循环，造成指甲脱落的严重后果。他们回到地球后，要面临一系列生活问题，例如用手抓取东西、开车、洗澡等。在太空逗留半年时间，宇航员的骨骼强度至少下降14%。缺乏重力是主要原因，重力对人类身体结构有巨大影响。宇航员的骨骼系统不用支撑自身重量，骨骼开始减少，新骨质物生成，增加旧骨质物的吸收。为了减轻重力缺乏对肌肉造成的影响，宇航员在空间站坚持进行壮骨训练，回到地球后接受康复训练，避免让自己的骨骼提前进入90岁。

高精尖的航天技术也会应用到日常生活中，以下几种是我们熟悉的发明。防划痕眼镜，美国宇航局发明了一种特殊涂料，保护空间设备免受其害，特别是航天员头盔。美国一家太阳眼镜制造商得到授权，用特殊塑料涂层做出太阳眼镜，耐划痕能力比普通眼镜强10倍以上。1991年美国宇航局研制出利用红外线进行耳测的耳温计，它有利用红外线测量温度的优势，只需两秒就可准确测量人体温度。在人类进入太空之前，美国宇航局建造卫星，用来观察外部空间的状况，卫星电话应运而生。美国宇航局工程师为空间实验室发明的首个烟雾探测器，被广泛应用于人们的日常生活中。水是人类赖以生存的必需品，20世纪50年代，为了使水在极端情况保持较长的清洁时间，美国宇航局改善了水过滤器技术。

[1]1英里≈1.6千米。