按键盘上方向键 ← 或 → 可快速上下翻页,按键盘上的 Enter 键可回到本书目录页,按键盘上方向键 ↑ 可回到本页顶部!
————未阅读完?加入书签已便下次继续阅读!
成功了一种音叉式振动的陀螺仪,成为新型的导航仪器安装在高速飞行的火箭和飞机上。它的体积很小,主要部件像只音叉,是通过一个中柱固定在基座上的。装在音叉两臂四周的电磁铁,使音叉产生固定振幅和频率的振动,就好像苍蝇楫翅的振动那样。有了这种仪器,飞机和火箭就能够自动纠正偏转的航向,有力地保证火箭和飞机飞行的稳定『性』。装有这种仪器的飞机,能自动停止危险的“翻滚”飞行,即使机身在强烈倾斜时,也能够自动平衡,使飞机的稳定度非常完善,以至在复杂的急转弯时,飞机也能万无一失。
【小档案】
导航有两种意思,一是在水面或陆上设置航标、灯塔等导航设备,引导船只沿着安全、便捷的航线航行,二是利用地面导航设备,保障飞机准确航行。地面导航设备有无线电设备(定向定位设备、着陆设备)和目视导航设备(各种发光、发烟、布板信号等)两种。
第十七章 眼睛的特异功能——昆虫与偏振光导航()
小问号
飞机诞生不久就能依靠磁罗盘来导航了。可是,有一次一架小型飞机进入北极圈上空后,驾驶员发现磁罗盘失灵了。惊恐万分之下,飞机只好迫降在茫茫的冰原之上。原来,地磁场的两极就在地球的两极附近,飞机只要进入两极地区,磁罗盘的指针就会被磁极牢牢地吸引向下,失去了往日精确指示方向的作用。那么,在高纬度的两极区域怎样才能找到正确的方向呢?
飞机在高纬度『迷』失方向的问题曾经长期困扰着科学家。后来,仿生学家在长期的研究中发现,昆虫的眼睛里有我们人类看不见的“秘密”。原来,自然界中有许多昆虫,如:蚂蚁、蜜蜂、甲虫、水蚤等能看到太阳的偏振光,并利用它来导航。
所谓太阳偏振光,是指在某个方向上振动,或某个方向的振动占有优势的光。天空中任何一点偏振光的偏振方向,都同太阳、观察者和那一点组成的平面相垂直。可惜,人类的眼睛不仅看不到偏振光,而且根本觉察不到偏振光。
不过,许多昆虫的眼睛有这种“特异功能”。蜜蜂的眼睛里就长着“天然的偏振光罗盘”。蜜蜂有5只眼:长在头甲上的3只眼,叫单眼。单眼能感受光线的强或弱,是照明强度的感受器。蜜蜂早晨什么时间飞出去,晚上什么时间归巢,是由单眼决定的。而长在头两侧的两只大眼,叫复眼,每只复眼由6300只小眼组成。复眼中的每个小眼是由8个作辐『射』状排列的感光细胞组成的。蜜蜂就是利用这些小眼感受太阳偏振光的,由此来确定太阳方位。所以,蜜蜂即使在阴云密布的日子,也能“看”到偏振光,并准确无误地飞行在蜂巢和采蜜地点之间。
生活在沙漠的蚂蚁也是利用偏振光定向的能手。为了寻找食物,沙漠蚂蚁在没有任何标志物的沙漠上奔波忙碌,即使云缠雾绕的日子,也能找到回家的路,这种奇特的本领让人类羡慕不已,而依靠的就是偏振光导航——能准确地判定出太阳的位置。
科学家从蜜蜂、蚂蚁等昆虫的偏光定向技术中得到启发,设计了用于航海和航空的偏振光罗盘。依靠这种新型罗盘的导航,在南极或北极附近的高纬度区域,轮船和飞机照“航”不误。即使是在乌云蔽日或太阳处于地平线以下之时,也不至于『迷』失方向,再也不用担心磁罗盘失灵了。
【小档案】
早在2000多年前的战国时期,中国人就发现了磁石能指示南北的特『性』,并根据这种特『性』制成了指示方向的仪器——司南。到了宋代,人们已经了解地磁场的原理,并利用磁力作用把铁片进行人工磁化,或将磁石磨成针锋状,做成磁针,因受地磁场的作用,针的一头大体上指向南方,利用这一『性』能,可以辨别方向,常用于航海、旅行和行军中。后来,宋朝人又把经过人工磁化的指南针和方位盘结合起来,制成了“罗盘”。宋朝时,对外贸易往来已经非常频繁,很多阿拉伯商人和水手来到中国的广州、泉州等地,他们从中国商船获得了有关指南针和罗盘的知识,并随中国的船舶南行到印度半岛,亲眼目睹了中国水手使用指南针和罗盘的实情。到了13世纪,指南针(包括罗盘)由阿拉伯人作为中介,传到了欧洲及世界各地,成为中国人民对世界文明的一大贡献。
第十八章 触角+口须=鼻子——昆虫与气味灭虫法()
小问号
人的嗅觉器官是鼻子,长在脸部,不论什么人种,我们一眼就可以看出。可是,昆虫不一样,它的嗅觉器官是:触角+口须=鼻子。而且,各种昆虫的触角是不一样的:有的是细长的,像一对鞭子;有的生着许多分枝,像2把刷子;有的非常短,下面是1个柄,上面膨大,2只触角像2把短锤。在昆虫的口部下面,还有2对短小的口须。这触角和口须的模样和高等动物的鼻子完全不同,它们却能够和鼻子一样,起着闻气味的作用。因为触角和口须的表面,有许多微小的孔洞,有些孔洞里藏着能够感受气味的细胞。当昆虫遇到带着气味的空气时,靠着这种特殊的构造,就能使它们辨别气味。那么,气味灭虫法是怎么一回事?与昆虫的鼻子有什么关系?
气味与我们的生活密切相关。好闻的气味,给我们以美的享受,甚至能提高工作效率;芬芳四溢的花香,还可以防病治病,祛病延年;臭味、腥味等异味,令人作呕……当然,我们人类肯定喜欢闻花香味。有趣的是,不仅人类爱闻花香,许多昆虫也特别爱闻花香,像蜜蜂、蝴蝶就是其中的典型代表。
可是,蜜蜂和蝴蝶的鼻子长在哪儿呢?它们是怎么样闻到花香的呢?原来,蜜蜂在百花丛中采蜜传粉,也是靠它的鼻子——触角来完成的。蜜蜂小小的触角,凸凹不平,在凹面有嗅神经的末梢。当花香刺激了嗅神经末梢的时候,蜜蜂就闻到了香味。蜜蜂的嗅觉有着惊人的辨别能力,它能闻出40多种花的香味。
对于蜜蜂来说,闻花香就是找食物。可是,蚂蚁不同,它还可以根据嗅觉来辨认自己的同伴。如果在一个蚂蚁窝里放几只另一窝里的蚂蚁,这几只外来的蚂蚁在很短的时间内,就会被咬死。有趣的是,当一只蚂蚁受到伤害或将丧命时,会立即向同伴发出一种叫“警戒素”的传息素,以警告同伴赶快转移或奋起自卫。更有趣的是,有的蚂蚁死了,也会发出一种特殊的气味,同伴闻到这种气味,就会把它抬出去埋掉。如果把这种传息素涂在其他蚂蚁的身上,那么,同伴也会毫不客气地把它抬出去埋掉。昆虫既然有嗅觉,所以也能避开各种它所不喜欢的气味。
人类根据昆虫能闻气味的特『性』,发明了气味灭虫法,研究制造出了许多有气味的『药』品,像驱蚊香,蚊子不爱闻这种蚊香燃烧所发出的气味,所以点燃蚊香,能够避开蚊子的侵扰;像樟脑丸,散发出一种刺鼻的怪气味,许多对人类有害的昆虫,嗅到这种气味马上逃之夭夭。另外,人类还制造能散发特殊气味的『药』品引诱害虫前来,然后将它们一网打尽。现在,人类研制出了一种小型、快速、灵敏的嗅敏仪,能“嗅”出丙酮、氯仿等40多种气体,嗅苯比人的鼻子还灵,也能发现人鼻子嗅不出来的一氧化碳,这种仪器已经被用于煤气管、氢气管和冷冻机等的检漏。
【小档案】
动物的嗅觉器官非常灵敏。例如,稀释至十万亿分之一的***钾能把鱼吓跑,在3500立方千米的湖水中加入1克酒精,鳗鱼仍能嗅出酒精的气味。相比较,人的嗅觉器官也不差。化学工作者在实验室里分析了个把月的复杂化合物,有时用鼻子一嗅就能够分辨出来。人感受物质的气味是由上鼻道的粘膜部分来实现的。这个区域只有5平方厘米大小,却含有5百万个嗅觉细胞,并以其淡黄**别于鼻腔的其余部门。关于嗅觉的原理至今仍是一个不解之谜。有的认为,物质的气味来自分子内的振动;有的认为,嗅觉与某些化学过程有关,是由气味物质的结构及其他『性』质确定的;有的认为,颜『色』视觉是由红、绿、蓝等三种基本『色』构成,在味觉中,也有甜、咸、酸、苦等四种基本味觉成分……等等,约有30种不同的学说观点。
第十九章 会飞的舞蹈家——蜜蜂与电子蜂()
小问号
五颜六『色』的花丛中,会飞的“舞蹈家”——小蜜蜂,扇动着美丽的翅膀尽情地舞蹈着,“嗡嗡”地歌唱着,向同伴们传递着一条条奇妙的消息。那么,科学家们从蜜蜂的舞蹈语言中“学”到了什么?
蜜蜂是一种可爱的小昆虫。它虽然弱不禁风,可是在漫长的进化中变得很有智慧,竟然能够依靠自身特有的舞蹈动作来表情达意。
科学家在研究中发现,蜜蜂的舞蹈动作有许多惊人的奥秘:一是有的舞蹈表示蜜源的远近。如果一只工蜂归巢时,先往右飞一个圆圈,再往左飞一个圆圈,这个睡“8”字圆圈舞的动作向伙伴表示,在离巢百米以内有美食呢;如果工蜂回家先飞半圈,然后边摆尾边直飞,换一个方向再飞半圈,跳的是“8”字摆尾舞,表明蜜源在百米开外。更为有趣的是,蜜源的远近与转圈次数有关,假如工蜂每分钟转18圈,就意味着1千米外能找到蜜源。二是有的舞蹈表示蜜源的方向。当蜜蜂跳舞时头上尾下朝天飞,意思是说,朝着太阳的方向飞去,准能找到采蜜的地方;跳摆尾舞时,头下尾上朝地直飞,意思是说,背着太阳方向飞去,就是采蜜的地方。三是有的舞蹈与“心情”有关。当巢里的蜜蜂数量太多时,老蜂后便带领一半部下去建新巢。这时,担任侦察兵的工蜂四处活动,回巢后,将自己看见的情况用舞蹈动作向伙伴们进行描绘,当对新巢很满意时,它跳舞最卖力,相反,它的舞蹈动作变得有气�