在人類科技的發展過程中,有時會參照動物的身體結構和功能原理進行技術創新,如此誕生的技術就被稱為仿生技術。
說到仿生技術,大多數人第一個想到的可能就是雷達和蝙蝠了,畢竟我們上學的時候都學過一篇文章《蝙蝠與雷達》。但事實真是如此嗎?發明雷達時真是以蝙蝠的回聲定位能力作為參考的嗎?要找到事情的真相,一點也不困難,我們先來看蝙蝠。人類發現蝙蝠擁有獨特的導航定位能力的確很早,在18世紀,意大利生物學家斯巴蘭扎尼對蝙蝠產生了濃厚的興趣:這種夜行動物是如何在漆黑的夜晚飛行,而不會撞上障礙物的呢?
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為了弄清楚這個問題,斯巴蘭扎尼進行了一系列的蝙蝠實驗。
首先,他將蝙蝠關在一個漆黑沒有障礙物的房間中,結果發現蝙蝠不會飛了。后來,他又將蝙蝠的眼睛蒙上,關在一個有障礙物的房間,蝙蝠又可以自由飛行了。最后,斯巴蘭扎尼把蝙蝠的耳朵堵住,結果蝙蝠又失去了飛行的能力。于是斯巴蘭扎尼得出結論:蝙蝠是通過聽覺進行導航的。不過,由于斯巴蘭扎尼的發現過于超前,沒有人相信,只贏得了一片嘲諷。
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一個多世紀以后,1938年美國哈佛大學的皮爾斯教授發明出了可以探測超聲波的設備,終于通過科學的手段證明了蝙蝠是通過發射超聲波進行定位的。
又過了兩年之后,格里芬與高拉姆兩位博士又通過實驗證明了蝙蝠是通過嘴來發射超聲波,而后通過耳朵接收反射回來的超聲波,從而實現導航定位的。說完了蝙蝠,接下來就該說雷達了。雷達波本質上就是一種電磁波,而電磁波是在1888年由物理學家赫茲發現的,隨后,無線電收音機等無線技術和設備便相應出現了。
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1904年,德國工程師赫爾思麥爾發明了一種可以發射和接收電磁波的設備,并將其用于探測水上目標。
1922年,美國海軍對電磁波發射和接收設備進行了改良,將其安裝在了航道兩側,用于探測來往船只,這已經可以稱之為是一種早期的雷達了。1935年,瓦特正式研制出了一款可以探測飛機的雷達,這款雷達能夠發射波長為1.5厘米的微波,探測距離達到了80千米。
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現在,問題的答案已經顯而易見了。
即便是以瓦特發明的雷達來算,雷達的出現也是在1935年,而在3年之后,也就是1938年,哈佛大學的皮爾斯教授才證明了蝙蝠擁有發射超聲波的能力,所以說雷達是參照蝙蝠發明的,完全就是一件不可能的事情。再者,蝙蝠的回聲定位能力和雷達的原理雖然表面上看很是相似,但本質上卻完全不是一回事。從前面的內容可以看出來,蝙蝠發射的是超聲波,而雷達使用的是電磁波,這兩種波的本質區別就在于一個需要介質,而另一個不需要。
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超聲波本質上是一種聲波,它需要依靠介質來進行傳播,所以在真空環境之下就完全不能發揮作用。
但雷達波就不同了,它本質上是一種電磁波,電磁波不需要借助于任何介質便可以實現傳播,所以,即便是處于真空環境下,雷達依舊能夠正常工作。由此可見,蝙蝠與雷達只是在表現形式上相似,而內在原理完全不同,從這一點來看,說參照蝙蝠發明雷達也是一種想當然的說法。最后我們可以得出結論,蝙蝠回聲定位能力的發現與雷達的發明完全是兩個沒有關聯的獨立事件。
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