奇妙的大自然-第16章
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考和实验，人们认识到了升空和控制是飞行的两大难题，而鸟类显然是这两者的大师。通过对鸟的观察，人们有了突破『性』的发现：鸟尾巴的重要『性』不亚于它的翅膀。于是人们造出了由螺旋桨推进的实用飞机。1936年，德国工程师海因里希·福克终于设计制造出具有实际生产价值的直升机。当然，它与现代人设计制造的直升机不论是稳定『性』、垂直起降的本领、半空停留的时间等不可同日而语。
第四十三章 系在尾巴上的地动仪——蟑螂与防震（）
小问号
地震是一种自然『性』的破坏现象，它给人们带来了意想不到的灾难。当强烈地震发生时，往往会造成地面变形、山崩地裂、海啸等。2008年5月12日，我国的四川大地震就曾造成无数人无家可归。为了预报地震，早在东汉时期，我国学者张衡就创造了世界上第一台观测地震的仪器——“候风地动仪”。其实，在3亿年以前，被人们称为活化石的蟑螂，就已经有了自己的“地动仪”，而且人类一直在破解它那系在尾巴上的“地动仪”的奥秘……
蟑螂的种类很多，扁平的身体呈黑『色』或褐『色』，有光泽，喜欢在阴暗『潮』湿的环境里生活。它能分泌出一种恶臭，玷污食物，传染疾病，被人类列为“四害”之一。可是，它能在多灾多难的地球上繁衍不绝，自有一套顽强的生存本领，尤其是在防震上的能耐令人刮目相看。
那么，蟑螂是怎么预测地震的呢？原来，蟑螂的身上有一种天生的微型地动仪：尾部那一对奇特的触须。蟑螂的尾须上覆盖着2000根密密麻麻的丝状小『毛』，它的地动仪就是由这些许许多多的丝状小『毛』构成的。蟑螂尾须上小『毛』的根部构成一个高度灵敏的微型“感震器”，不但能感觉震动的强度，而且能感觉出压力来自何方。也就是说，蟑螂尾须上的每一根丝状小『毛』，和张衡地动仪上的每一个铜丸一样，对来自某一方向的振动最敏感。它的尾须的大小，只有地动仪的万分之一那么大，可是，它的相当于“铜丸”的丝状小『毛』，却有2000根，所以它辨别方向的精密程度要比地动仪高得多。在通常情况下，地震前总会有一些轻微的震动。这些震动人体器官是无法感觉到的，可是蟑螂尾须上的丝状小『毛』，却能在地震发生前4个小时捕捉到这种微妙的波动……
无容置疑，人类非常厌恶蟑螂，但是，它那台系在尾巴上的“地动仪”对科学家来说，还是极具诱『惑』力的。目前，科学家通过对蟑螂的研究，正在模仿蟑螂的尾须，研制一种新颖的地动仪，在预报的时间、准确『性』等方面希望有新的突破。这种地动仪一旦研制成功，对地震预报的准确率将会大大提高，人类因地震的损失也会大大减少，谈“震”『色』变的时代也许就能划上句号。
【小档案】
公元132年（阳嘉元年），张衡发明了世界上第一台测定地震及其方位的仪器，即地动仪，从此开始了人类使用仪器观测地震的历史。张衡地动仪的内部机械的具体构造早已失传，我国科学技术工作者凭借所掌握的现代科学知识和《后汉书·张衡传》的有关记载，推断出张衡制造的地动仪的机构原理：一部分是竖立在仪器樽形部位中央的一根很重的铜柱，铜柱底尖、上大，相当于表达惯『性』运动的摆，张衡叫它作“都柱”；另一部分是设在“都柱”周围和仪器主体相接联的八个方向的八组杠杆机械（即在都柱周围连接八根杆子，杆子按四面八方伸出，直接和八个龙头相衔接）。遇到地震时，仪体随即震动，只有“都柱”由于本身的惯『性』而和仪体发生相对的位移，失去平衡而倾斜，推开一组杠杆，使这组杠杆和仪体外部相联的龙嘴张开，吐出铜球，掉在下面的蟾蜍口中，通过铜球击落的声响、掉落的方向等来报告地震的大小和方向。
第四十四章 把冷暖时刻看在眼里——响尾蛇与响尾蛇导弹（）
小问号
响尾蛇是生活在美洲、非洲等地的一种毒『性』剧烈的蛇。在那炎热的季节和地域里，许多动物为寻找水源而急不可待。响尾蛇就会摇动自己的尾巴发出“嘎啦嘎啦”像溪水流动的声响，引诱一些口渴的小动物误入陷阱，成为它的美餐。那么，在那伸手不见五指的漆黑夜晚，响尾蛇又是怎样发现并捕捉那些可怜而贪心的猎物？为什么有一种在现代战场大显神通的**也用它的名字来命名呢？
响尾蛇的尾巴长得非常奇特，在尾巴的尖端上长着一种角质链状环，围成一个空腔，角质膜又把空腔隔成两个环状空泡，仿佛是两个空气振『荡』器。只要响尾蛇摇动尾巴，空泡里的空气就会形成一股气流，一进一出，发出了“嘎啦”的声响。在漆黑如墨的夜晚，响尾蛇捕捉田鼠、小鸟、刺猬等几乎是百发百中，靠的不是那双眼睛，而是长在眼睛和鼻孔之间的一个叫“颊窝”的地方的“热眼”，一边一个，猛一看，还以为它长着4个鼻孔呢。有了这对“热眼”，响尾蛇可以把猎物的冷暖“看”在眼里、记在心里。
原来，田鼠、小鸟、刺猬等都会散发出一定的热量。有了热量，就会产生一种肉眼看不见的光线，即红外线。“热眼”就是通过感受红外线的辐『射』从而发现前方的热物体，并判断它的大小和距离。
人类研究响尾蛇的“热眼”起源于20世纪30年代。1937年，科学家对响尾蛇进行研究时发现，把它的眼睛蒙上，它照样能闪电般追击猎物。这说明，响尾蛇明亮的小眼睛与它追击猎物无关。1952年，科学家研究响尾蛇时再次发现，当热源或冷源接近响尾蛇时，它就受到刺激，神经脉冲发生激剧变化。即使放在30厘米以外的人手的热度也会激起它的反应。有的响尾蛇甚至能测出60米以外人的体温，这就是人为什么会遭遇响尾蛇突然袭击的原因所在。至此，人们发现了响尾蛇的“热眼”，并开始了相关的科学研究。20世纪70年代，生态学家勃鲁兹·明斯在美国的佛罗里达州的荒野上，追踪75条响尾蛇，逮住其中的28条，在它们的胃里装进了蜡封的小型传感器。带有这种仪器的响尾蛇既会响，又会发报，从而揭开了响尾蛇的食『性』、繁殖、冬眠和迁徙之谜。人们把这个实验称为“佛罗里达州实验”。也正是这个著名的实验，彻底揭开了响尾蛇的神秘而可怕的面纱。
科学家根据响尾蛇（其他的蛇类也是这样）的“热眼”工作原理，制造出了各种红外线探测仪器，把它安装在飞机和船舶上，驾驶员可以透过黑暗或云雾判明航向。侦察兵利用枪上的红外瞄准器，能检测到敌人身体发出的红外线，从而在黑暗中像白天一样“看”到并消灭他们。在人造卫星上装配红外线探测仪器，能够发现水下40米深处航行的潜艇，还可以观察到太阳光照『射』不到的行星表面的情形。
当然，最让响尾蛇出名的还是以它的名字命名的响尾蛇**。20世纪50年代初期，也就是人类发现响尾蛇的“热眼”不久，美国的海军武器研究中心就借鉴仿生学家的研究成果，研制出了一种空对空**的敏感器件，能够探测来自目标的红外辐『射』。**利用这种原理跟踪目标，与响尾蛇捕捉小动物原理相似。于是，该中心的研究人员把这种带有红外追踪装置的空对空**称为“响尾蛇**”。原来，飞机在飞行时，发动机尾部喷管排出的热气流会产生很强的红外线热辐『射』，飞机就成了一个很大的热辐『射』目标。这样，响尾蛇**就能紧紧地咬住飞机，直到将它击毁。
几十年来，“响尾蛇”**就像一条吞噬飞机的毒蛇。从第3次中东战争开始，几乎参加了所有的空战。现在，军事专家已经开发出10多种型号的“响尾蛇”**，形成了庞大的响尾蛇**“家族”。
【小档案】
世界是矛盾的。在武器的进攻和防御上，也是有“矛”必有“盾”。“响尾蛇”**虽然对飞机构成了严重威胁，但是它在寻找、跟踪目标时完全依赖弹头上的红外线探测器，而这种探测器又不能分别真假。于是，科学家便发明出红外“钓饵”来欺骗它。目前，这种“钓饵”有烟火型、燃烧型、复合型等。只要被“响尾蛇”**盯上的飞机投放“钓饵”，就能够将**引爆，让它扑空，从而使飞机脱离危险。
第四十五章 奇妙的回声定位术——蝙蝠与雷达（）
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蝙蝠是自然界中唯一会飞的哺『乳』动物。它的模样像鼠，但是同鼠不是一家。它善飞行，可又不是鸟。它是一种会飞的小兽。蝙蝠也有四肢，但是它的前后肢中间长着一层薄薄的翼膜，前肢的拇指上长有短爪，与薄膜是分开的，这种翼膜就是它飞行的翅膀，与鸟的翅膀有着本质区别。蝙蝠是胎生的，是吃母『奶』长大的，而鸟是卵生的。那么，蝙蝠与雷达有什么必然联系呢？
蝙蝠是一种昼伏夜出的动物，在古老的岩石洞里，在古寺的断墙残壁间，都能发现它的行踪。火热的夏季，当夜幕悄悄合拢之际，成群结队的蝙蝠就会从岩洞、林间，『乱』哄哄地飞出，忽上忽下，时左时右，一会儿急，一会儿缓……看上去，它们的飞行是那么无序，可是，即使漆黑如墨，蝙蝠仍然敏捷自如地捕捉夜间飞行的昆虫，绝不会碰得头破血流……那么，是蝙蝠的眼睛特别好吗？不，它的视力已经完全退化，像个瞎子。经过实验观察，我们发现要是把蝙蝠的眼睛蒙上，它还是能够在茂密的树林里穿越，不会碰伤一根毫『毛』；要是把它的耳朵蒙上，蝙蝠就会黔驴技穷到处『乱』撞，像一只没头苍蝇……
原来，蝙蝠在飞行时，在喉咙里产生了每秒钟振动2万次以上的超声波，通过口或鼻孔向外发『射』；超声波遇到食物或障碍物，立即形成反『射』的回波，蝙蝠那对宽大的耳朵便能够十分灵敏地接收这些回波信号。蝙蝠正是根据反『射』回来的信号来判定目标是食物还是障碍物的，以及物体的大小、距离等，从而确定是捕获，还是躲避。
科学家把蝙蝠的这种探测目标的方法叫“回声定位术”。1887年，德国科学家赫兹在证实电磁波的存在时，发现电磁波在传播的过程中遇到金属物会被反『射』回来，就如同蝙蝠的“回声定位术”一样。这实质上就是雷达的工作原理。遗憾的是，他没有继续深入地研究下去。后来，科学家经过不懈努力，受蝙蝠的“回声定位术”的启发，才发明了监测飞机的雷达。当然，雷达发『射』的不是声波，而是无线电波。雷达的发明，在军事上创造了许多战争奇迹，在抵御飞机的进攻上发挥了巨大作用。
【小档案】
1935年，英国著名的物理学家、国家物理研究所无线电研究室主任沃特森·瓦特在总结前人经验的基础上，发明了一种既能发『射』无线电波，又能接收反『射』波的装置，它能在很远的距离就探测到飞机的行动。这就是世界上第一台雷达。这台雷达能发出1。5厘米的微波，因为微波比中波、短波的方向『性』都要好，遇到障碍后反『射』回的能量大，所以探测空中飞行的飞机『性』能好。为了安全和方便，当时称这种雷达为ch系统。经过几次改进
