穿越回古代，開(kāi)掛也要遵守基本法(下)

索何夫

開(kāi)掛指數(shù)：★★★★★

科技含量：★★★

實(shí)現(xiàn)難度：★★★★

固定翼飛行器

來(lái)自鳥(niǎo)類的啟發(fā)

比起四平八穩(wěn)、慢慢吞吞，看上去人畜無(wú)害的熱氣球，研發(fā)真·飛機(jī)顯然更符合穿越者們的期待值。想象一下，在兩支古代軍隊(duì)對(duì)峙的戰(zhàn)場(chǎng)上，一架飛機(jī)風(fēng)馳電掣地掠過(guò)天空，向著被震懾得呆若木雞的敵人投下來(lái)自蒼穹的雷霆之怒……這充滿“速度與激情”的一幕畫(huà)面，諸位胸懷大志的穿越者如果不去親身體驗(yàn)一下，那實(shí)在是……

我只能說(shuō)，那實(shí)在是太明智了。

自古以來(lái)，人類通過(guò)觀察自然界其他生物的特性，獲取各種技術(shù)發(fā)明的靈感源泉，這也正是現(xiàn)代仿生學(xué)的雛形。然而不幸的是，在古代的航空技術(shù)發(fā)展這一領(lǐng)域，“模仿鳥(niǎo)類飛行”成了技術(shù)發(fā)展的阻礙。某些航空史研究者甚至認(rèn)為，正是因?yàn)楣糯娘w行器愛(ài)好者們過(guò)于癡迷于刻意模仿鳥(niǎo)類的雙翼，才導(dǎo)致了早在漢朝就被淮南王劉安和諸葛亮先后發(fā)現(xiàn)的熱空氣上升原理遲遲沒(méi)有投入應(yīng)用。

如果把鳥(niǎo)類的飛行模式做一個(gè)歸類，大致可以分成兩種：體格輕盈的鳥(niǎo)類，如小型的鸚形目、雀形目鳥(niǎo)類等，它們利用發(fā)達(dá)的肌肉結(jié)締組織反復(fù)拍打雙翅，從而產(chǎn)生穩(wěn)定的上升氣流;而大型鳥(niǎo)類如大多數(shù)隼形目，以及鹱形目中的信天翁科和鹱科等，單靠雙翼產(chǎn)生上升氣流難以支撐身體重量。因此，它們還依靠自然存在的上升氣流（比如山谷中空氣流動(dòng)產(chǎn)生的山風(fēng)，或者海面上騰起的濕熱海風(fēng)）進(jìn)行長(zhǎng)距離滑翔。

這兩種飛行模式，成了古人嘗試模仿的方向。

滑翔機(jī)的局限性

從表面上看，第一種方式，看上去最直觀也最簡(jiǎn)單，不過(guò)，作為現(xiàn)代人，單憑一般常識(shí)，也知道它壓根不靠譜。達(dá)代羅斯和伊卡洛斯的故事畢竟只是古邁錫尼人的傳說(shuō)，無(wú)論人類把羽毛翅膀制造得多么精巧，人類的胸肌強(qiáng)度和身體構(gòu)造仍然決定了他們的努力只能是白忙一場(chǎng)。

第二個(gè)選項(xiàng)卻充滿誘惑力，畢竟早在中國(guó)南北朝時(shí)期，一群北齊囚犯就曾經(jīng)依靠紙鴟（風(fēng)箏）從高達(dá)27丈（約合89米）的金鳳臺(tái)中逃離，并且有一個(gè)人安全著陸。所以制作滑翔機(jī)似乎是個(gè)不錯(cuò)的選擇。它依靠自然界氣流運(yùn)動(dòng)，不需要制作動(dòng)力系統(tǒng)，設(shè)備結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，適合在低技術(shù)條件下制造和使用。然而事實(shí)并非如此，也許這種有翼飛行器單從制作工藝上來(lái)說(shuō)并不算困難，但要讓它穩(wěn)定飛起來(lái)，卻極為困難。

19世紀(jì)末，李林達(dá)爾在第一次進(jìn)行滑翔機(jī)實(shí)驗(yàn)之前，花費(fèi)了多年時(shí)間進(jìn)行數(shù)學(xué)演算和觀察，對(duì)可以采用的機(jī)翼形制、機(jī)身結(jié)構(gòu)進(jìn)行了長(zhǎng)時(shí)間的科學(xué)論證。之后又通過(guò)2000多次實(shí)驗(yàn)收集了大量數(shù)據(jù)，編制了完備的空氣壓力表，這才勉強(qiáng)讓早期滑翔機(jī)基本達(dá)到了符合空氣動(dòng)力學(xué)原理的水準(zhǔn)。所以，除非穿越者恰好曾經(jīng)認(rèn)真踏實(shí)地學(xué)習(xí)過(guò)高等數(shù)學(xué)和空氣動(dòng)力學(xué)的相關(guān)課程，否則滑翔機(jī)的試飛過(guò)程只能憑純粹的經(jīng)驗(yàn)主義瞎蒙。

除此之外還有材料問(wèn)題。由于缺乏輕便且高強(qiáng)度的鋁合金或纖維復(fù)合材料，竹子、木頭和布帛這些“純天然”替代材料強(qiáng)度堪憂，讓古代滑翔機(jī)安全性得不到保證。所以每一次的試飛，很大概率會(huì)像《資治通鑒》中那個(gè)向王莽自薦的異士一樣，“飛數(shù)百步墮”，白白搭上一身骨折，在眾人面前大出洋相。

達(dá)代羅斯和伊卡洛斯

古希臘神話中的兩父子，達(dá)代羅斯曾經(jīng)是邁錫尼時(shí)期的能工巧匠，因?yàn)闅⒑ψ约和馍涣鞣诺娇死锾伉B(niǎo)。思念家鄉(xiāng)的他帶著自己兒子，依靠?jī)蓪?duì)人工制作的羽毛翅膀想要離開(kāi)克里特回到家鄉(xiāng)。可是伊卡洛斯因?yàn)樵陲w行過(guò)程中翅膀上的蠟封被太陽(yáng)烤化，導(dǎo)致翅膀脫落，墜海身亡。

李林達(dá)爾

李林達(dá)爾（1848年5月23日～1896年8月10日），德國(guó)工程師和滑翔飛行家，世界航空先驅(qū)者之一。最早設(shè)計(jì)和制造出實(shí)用的滑翔機(jī)，因此被譽(yù)為“世界滑翔機(jī)之父”。

開(kāi)掛指數(shù)：★★★★★★★★

科技含量：★★★★★

實(shí)現(xiàn)難度：★★★★★★

汽轉(zhuǎn)球

目前已知年代最久遠(yuǎn)的蒸氣動(dòng)力機(jī)器，主要結(jié)構(gòu)是用兩根空心管子將一個(gè)空心球和一個(gè)裝水的密閉鍋連接在一起。當(dāng)對(duì)鍋底持續(xù)加熱，鍋內(nèi)的水沸騰變成蒸氣，然后由管子進(jìn)入球中，再?gòu)那蝮w的兩旁噴出，使得球體轉(zhuǎn)動(dòng)。汽轉(zhuǎn)球只是一件新奇的玩具，并未實(shí)際應(yīng)用在生產(chǎn)生活中。

蒸汽機(jī)

古人知道“燒開(kāi)水”的威力

不少心懷穿越夢(mèng)想的同學(xué)，說(shuō)起蒸汽機(jī)都是心向往之。畢竟，蒸汽機(jī)動(dòng)力的出現(xiàn)，推動(dòng)了近代工業(yè)革命的開(kāi)端。如果穿越者能夠在古代讓蒸汽機(jī)早出現(xiàn)幾百上干年，會(huì)帶來(lái)多大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)啊。更何況，在大多數(shù)人的認(rèn)知中，蒸汽機(jī)的工作原理并不復(fù)雜，無(wú)非就是“把水燒開(kāi)”嘛。

大家之所以有這種認(rèn)知，大概是受了課本上“瓦特和水壺”故事的影響。不過(guò)，瓦特其實(shí)并不是第一個(gè)“把水燒開(kāi)推動(dòng)機(jī)械”的人。史料記載，早在埃及托勒密王朝時(shí)代，就已經(jīng)出現(xiàn)了類似蒸汽機(jī)的裝置——亞歷山大港的希羅發(fā)明了汽轉(zhuǎn)球。在此之后，原始的蒸汽機(jī)也被少量制造，并用于推動(dòng)水泵或者其他類似工作。換句話說(shuō)，瓦特并不算是從無(wú)到有發(fā)明了蒸汽機(jī)。

量產(chǎn)化的瓶頸

然而，為什么蒸汽機(jī)在歷史舞臺(tái)上早就登場(chǎng)過(guò)，最終卻只與瓦特的名字緊緊聯(lián)系在一起呢？只要弄清楚這個(gè)原因，也就明白穿越者想靠著蒸汽機(jī)技術(shù)在古代為所欲為是不可能的了。

瓦特對(duì)蒸汽機(jī)的改進(jìn)之所以如此重要，在于他讓蒸汽機(jī)真正意義上成了一種可以為各種設(shè)備無(wú)論是鐵道上奔馳的火車，還是工廠里運(yùn)轉(zhuǎn)的紡織機(jī)——提供持續(xù)穩(wěn)定動(dòng)力的裝置。實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)的關(guān)鍵前提，是工業(yè)革命時(shí)期英國(guó)冶金、機(jī)械制造業(yè)的持續(xù)進(jìn)步?？梢陨a(chǎn)出諸如行星齒輪、傳動(dòng)連桿、金屬軸承等精密度高（毫米級(jí)以下）、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度大、耐腐蝕磨損的零件。正是依靠這些零件構(gòu)成的復(fù)雜傳動(dòng)系統(tǒng)，才能讓蒸汽機(jī)輸出的動(dòng)能，損耗較小地按照人的意志驅(qū)動(dòng)各種機(jī)器。

所以，如果你穿越到工業(yè)革命前的世界，請(qǐng)牢記這一點(diǎn)，要打造出蒸汽動(dòng)力工業(yè)體系所需要的海量精密零件，是不可能完成的任務(wù)。也許有人會(huì)反駁說(shuō)古代也有制作非常精良的各種器具物件。但實(shí)際上，那些在博物館講解員夸張語(yǔ)調(diào)描述下?lián)碛小傲钊苏鸷场本伦龉さ墓糯奈?，往往是不?jì)成本投入人力物力，耗費(fèi)大量工時(shí)后制造出的奢侈品甚至宗教用品。按照這種方式制造的蒸汽機(jī)設(shè)備，根本無(wú)法量產(chǎn)，更遑論推廣普及了。

電力系統(tǒng)

要有電？并不困難

對(duì)于一個(gè)生活在現(xiàn)代社會(huì)中的人而言，電力的重要性不遜于水、空氣和食物。大多數(shù)穿越者在開(kāi)始用現(xiàn)代知識(shí)大殺四方之前，恐怕都會(huì)充分感受到缺乏電力所帶來(lái)的近乎窒息般的絕望感。想必絕大多數(shù)人的腦子里都會(huì)立即冒出“如果有電就好了”的念頭。

盡管相較于蒸汽機(jī)，電力是個(gè)更加現(xiàn)代化的東西，但大多數(shù)有膽子搞穿越的伙計(jì)顯然都多少有點(diǎn)基礎(chǔ)的理科知識(shí)，知道電力這東西其實(shí)并不難獲得。金屬針可以捕獲大氣中的自然放電，除此之外還有部分生物能夠放電。當(dāng)然這兩種獲電方式并不持續(xù)穩(wěn)定，那么可選擇的就是化學(xué)反應(yīng)放電以及用法拉第發(fā)現(xiàn)的切割磁感線兩種方法了。

事實(shí)上，就算在古代社會(huì)，這兩種辦法理論上也都不難辦到?！鞍透襁_(dá)電池”盡管存在“考古騙局”“別有用途”等各種爭(zhēng)議，但它從某種程度說(shuō)明，只要有理論支撐，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)放電這種事在銅器時(shí)代就有可能實(shí)現(xiàn)。而切割磁感線所需要的最重要材料之一——磁石，以天然狀態(tài)存在于自然界中，并不難被發(fā)現(xiàn)。再加上歐亞大陸中世紀(jì)技術(shù)水準(zhǔn)以及穿越者所掌握的發(fā)電機(jī)制作原理，勉強(qiáng)搗鼓出一臺(tái)19世紀(jì)初水準(zhǔn)的發(fā)電機(jī)也許并不是問(wèn)題。

但，很抱歉，也到此為止了。

巴格達(dá)電池

1936年出土于伊拉克首都巴格達(dá)城近郊格加特拉布阿村外的古文物。外表為一個(gè)簡(jiǎn)陋的陶罐，陶罐內(nèi)部用瀝青固定著一根銅管和一根鐵棒。有考古學(xué)家考證，該文物制作于2000多年前，其用途類似于現(xiàn)代的化學(xué)電池，因此被稱為“巴格達(dá)電池”。這一發(fā)現(xiàn)在業(yè)界引發(fā)了廣泛的爭(zhēng)議與質(zhì)疑，不少人認(rèn)為這是一次考古騙局，至今未有定論。

電力運(yùn)用有門(mén)檻

正如蒸汽機(jī)問(wèn)題一樣，制造發(fā)電設(shè)備本身難度不大，但是在缺乏電力工業(yè)體系的古代。穿越者除了做出一兩套發(fā)電裝置作為奇技淫巧的玩具之外，想要靠它改變世界無(wú)疑天方夜譚。

那么，從頭打造一套電力工業(yè)體系行不行呢？這就需要從構(gòu)成電力系統(tǒng)最基礎(chǔ)的電線說(shuō)起。穿越回去后，你不可能從任何地方，獲得覆蓋著絕緣外皮的金屬導(dǎo)線。事實(shí)上，就算放低安全要求，不考慮絕緣只考慮導(dǎo)電，困難仍然不小。要加工長(zhǎng)度足夠、粗細(xì)均勻、強(qiáng)度還不能太差的金屬線并不簡(jiǎn)單，以相對(duì)廉價(jià)的銅線為例，在沒(méi)有銅線拉絲機(jī)的古代，想要人工拉絲非常麻煩。你或許不得不選擇熔點(diǎn)更低、延展性更好的黃金。畢竟早在三星堆和金沙遺址時(shí)代，人們就已經(jīng)能將黃金制作成用于裝飾權(quán)杖、面具的金線和金箔。但是，考慮到古代黃金一年的產(chǎn)量只能按斤計(jì)算，用黃金制作電線將意味著這玩意兒會(huì)變得極端昂貴。在你能用電干任何事之前，對(duì)付偷電線的賊就夠喝一壺的了。

更何況，即使解決電源和導(dǎo)線問(wèn)題，產(chǎn)生出來(lái)的電力也毫無(wú)用武之地。帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)？很抱歉，正如前文所說(shuō)，蒸汽機(jī)的制造都困難重重，制作電動(dòng)機(jī)你就基本別想了。點(diǎn)亮電燈？且不說(shuō)熔點(diǎn)三千攝氏度的鎢礦在近代之前幾乎沒(méi)法子處理，光是把一個(gè)玻璃器皿抽成真空就有夠麻煩的了……

通過(guò)以上兩期文章中形形色色的案例，各位穿越愛(ài)好者們大概能夠明白了，任何看似革新性的發(fā)明，都是建立在一代代人積累而成的社會(huì)技術(shù)體系框架內(nèi)的。脫離了完整技術(shù)體系支撐，想要只身一人，憑借掌握得并不太靠譜的科學(xué)技術(shù)知識(shí)，就對(duì)古人實(shí)現(xiàn)技術(shù)碾壓和降維打擊，是極度不科學(xué)的。

畢竟，穿越也要遵守基本法呢。