如果真的有龙,那从物理学的角度来讲,龙的飞行原理是什么?

2022-09-20 01:43:01

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本文所论之龙并非生活于千万年以前的翼龙或西方传说中能飞、能喷火的一类龙,而应是我们中国的传奇。我们中国人把它叫做"龙的传人",它是一个非常有文化内涵的名词。其实,我们中国人对它也很熟悉,而且也很崇拜。但是,我们中国人为什么叫它龙?相比较而言,翼龙就像西方传奇龙长有翅膀一样,它能飞起来就不奇怪了,我们中国传奇龙要强大很多,这是因为这神奇生物虽然没有翅膀但一样能飞上天。

如果说真有龙的话,那么在物理学上,它又是怎样飞行的原理?科学家们一直想弄清楚这个问题。因为人们一直认为只有恐龙才能够飞上天。但是,最近科学家却发现了另一种可能:人类也能像恐龙那样飞上天!这让科学家们感到非常惊奇。实际上,飞到空中并非一定要有翼,如火箭能飞到无翼状态,它飞的原理是把工质喷到后面,再用动量守恒定律得到飞的能量。

当然,龙本应不采取与火箭推进相似的飞行模式,不过这并不重要,因为有其他模式可供选择,在物理学意义上,假如真有龙存在的话,龙飞的原理可能有3种。

01

漂浮着

只要物体总体密度与空气大致相同,它们就能飘浮到空中去,所以如果龙由某一种密度与空气相当的材料组成,或它们体内有足够容量的空腔并能贮存某一种轻于空气的气体,例如氢气和氦气等,则龙体总体密度与空气相当,所以飘浮到空中去。

在这样的环境里,龙能在空中飞得很像水里游得很像水,毕竟水本身是流体。

02

滑翔吧

如果物体的空气动力形状达到滑翔标准,则该物体可利用空气阻力滑翔于空中而无需附加动力,当上升气流可供辅助时,它甚至能作长时间飞行。这就是人们通常所说的空中飞虫。滑翔是人类对大自然最伟大的贡献之一。它不仅使人类摆脱了茹毛饮血的生活方式,而且给我们带来了无穷的快乐。值得一说的是滑翔并非一定要长着翅膀,其实世上有种蛇是能在空中滑行的。

上图这种能“飞”的蛇类叫金花蛇,它在天空滑翔时,肋骨能在背腹轴线处舒展开来,从而能让身体横截面由最初的圆形变成类似三角形。

由于该外形拥有前后左右对称、厚轮廓等几何外形,达到了滑翔空气动力外形的标准,所以能够得到充足的空气阻力。正因如此金花蛇能够在天空中滑翔。研究者们也观测到他们也能在滑翔时通过摇摆身体而部分地控制飞行方向。

众所周知,传奇龙长有长蛇般的形态,可见如果龙长有类似金花蛇类的身体构造的话,它还可以通过滑翔方式飞上天空。

美在受“平方-立方定律”制约,物体表面积和大小呈平方关系、体积和大小呈立方关系、空气阻力和物体迎风面表面积呈正比例关系、所以龙体不宜过大、否则会因身体过重不能滑行。

03

反重力

从地球上看,妨碍飞行的最基本因素是重力,没有重力约束,任何一种地球动物都能很容易地飞行而完全没有翅膀。但是,自然界中并不是所有物体都具有这种性质,比如,我们周围的水、空气等,它们也会因为受到某种力量而发生形变和运动。那么,这些现象到底是不是真的?在物理学上,自然反重力也会有,只不过它要求有“负物质”。

重力是引力在时间和空间上的表现,广义相对论认为引力的实质就是有质量的物质在时间上和空间上触发弯曲,即若能把这个时空弯曲“抹去”,引力就会消失,怎么可能做到?

如果“负物质”被“抹平”掉的话,那么地球质量所引起的时空弯曲就会消失得无影无踪,而地球重力则不会受到任何影响。这就是为什么我们会看到一些龙,特别是那些体型巨大、体态优美的龙类动物能够自由地飞翔和游泳;而其他种类的龙却不能自由地生活在空中或水中。这是什么原因呢?在这样的环境里,龙自然会在空中随心所欲地飞翔。

结论

上述说法仅仅是建立在“真有龙的话”这一假说上,是从物理学角度提出的一个合理猜想,其实由于迄今为止我们还没有找到关于龙是否存在的定论,科学界一般认为龙这一生物应属虚构,它仅在传说中出现。

好啦,今天就先说到这吧,请各位看官的注意,下次见。

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