穿越回古代，開掛也要遵守基本法(下)

索何夫

開掛指數：★★★★★

科技含量：★★★

實現難度：★★★★

固定翼飛行器

來自鳥類的啟發

比起四平八穩、慢慢吞吞，看上去人畜無害的熱氣球，研發真·飛機顯然更符合穿越者們的期待值。想象一下，在兩支古代軍隊對峙的戰場上，一架飛機風馳電掣地掠過天空，向著被震懾得呆若木雞的敵人投下來自蒼穹的雷霆之怒……這充滿“速度與激情”的一幕畫面，諸位胸懷大志的穿越者如果不去親身體驗一下，那實在是……

我只能說，那實在是太明智了。

自古以來，人類通過觀察自然界其他生物的特性，獲取各種技術發明的靈感源泉，這也正是現代仿生學的雛形。然而不幸的是，在古代的航空技術發展這一領域，“模仿鳥類飛行”成了技術發展的阻礙。某些航空史研究者甚至認為，正是因為古代的飛行器愛好者們過于癡迷于刻意模仿鳥類的雙翼，才導致了早在漢朝就被淮南王劉安和諸葛亮先后發現的熱空氣上升原理遲遲沒有投入應用。

如果把鳥類的飛行模式做一個歸類，大致可以分成兩種：體格輕盈的鳥類，如小型的鸚形目、雀形目鳥類等，它們利用發達的肌肉結締組織反復拍打雙翅，從而產生穩定的上升氣流;而大型鳥類如大多數隼形目，以及鹱形目中的信天翁科和鹱科等，單靠雙翼產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產生的山風，或者海面上騰起的濕熱海風）進行長距離滑翔。

這兩種飛行模式，成了古人嘗試模仿的方向。

滑翔機的局限性

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

第二個選項卻充滿誘惑力，畢竟早在中國南北朝時期，一群北齊囚犯就曾經依靠紙鴟（風箏）從高達27丈（約合89米）的金鳳臺中逃離，并且有一個人安全著陸。所以制作滑翔機似乎是個不錯的選擇。它依靠自然界氣流運動，不需要制作動力系統，設備結構相對簡單，適合在低技術條件下制造和使用。然而事實并非如此，也許這種有翼飛行器單從制作工藝上來說并不算困難，但要讓它穩定飛起來，卻極為困難。

19世紀末，李林達爾在第一次進行滑翔機實驗之前，花費了多年時間進行數學演算和觀察，對可以采用的機翼形制、機身結構進行了長時間的科學論證。之后又通過2000多次實驗收集了大量數據，編制了完備的空氣壓力表，這才勉強讓早期滑翔機基本達到了符合空氣動力學原理的水準。所以，除非穿越者恰好曾經認真踏實地學習過高等數學和空氣動力學的相關課程，否則滑翔機的試飛過程只能憑純粹的經驗主義瞎蒙。

除此之外還有材料問題。由于缺乏輕便且高強度的鋁合金或纖維復合材料，竹子、木頭和布帛這些“純天然”替代材料強度堪憂，讓古代滑翔機安全性得不到保證。所以每一次的試飛，很大概率會像《資治通鑒》中那個向王莽自薦的異士一樣，“飛數百步墮”，白白搭上一身骨折，在眾人面前大出洋相。

達代羅斯和伊卡洛斯

古希臘神話中的兩父子，達代羅斯曾經是邁錫尼時期的能工巧匠，因為殺害自己外甥被流放到克里特鳥。思念家鄉的他帶著自己兒子，依靠兩對人工制作的羽毛翅膀想要離開克里特回到家鄉。可是伊卡洛斯因為在飛行過程中翅膀上的蠟封被太陽烤化，導致翅膀脫落，墜海身亡。

李林達爾

李林達爾（1848年5月23日～1896年8月10日），德國工程師和滑翔飛行家，世界航空先驅者之一。最早設計和制造出實用的滑翔機，因此被譽為“世界滑翔機之父”。

開掛指數：★★★★★★★★

科技含量：★★★★★

實現難度：★★★★★★

汽轉球

目前已知年代最久遠的蒸氣動力機器，主要結構是用兩根空心管子將一個空心球和一個裝水的密閉鍋連接在一起。當對鍋底持續加熱，鍋內的水沸騰變成蒸氣，然后由管子進入球中，再從球體的兩旁噴出，使得球體轉動。汽轉球只是一件新奇的玩具，并未實際應用在生產生活中。

蒸汽機

古人知道“燒開水”的威力

不少心懷穿越夢想的同學，說起蒸汽機都是心向往之。畢竟，蒸汽機動力的出現，推動了近代工業革命的開端。如果穿越者能夠在古代讓蒸汽機早出現幾百上干年，會帶來多大的技術優勢啊。更何況，在大多數人的認知中，蒸汽機的工作原理并不復雜，無非就是“把水燒開”嘛。

大家之所以有這種認知，大概是受了課本上“瓦特和水壺”故事的影響。不過，瓦特其實并不是第一個“把水燒開推動機械”的人。史料記載，早在埃及托勒密王朝時代，就已經出現了類似蒸汽機的裝置——亞歷山大港的希羅發明了汽轉球。在此之后，原始的蒸汽機也被少量制造，并用于推動水泵或者其他類似工作。換句話說，瓦特并不算是從無到有發明了蒸汽機。

量產化的瓶頸

然而，為什么蒸汽機在歷史舞臺上早就登場過，最終卻只與瓦特的名字緊緊聯系在一起呢？只要弄清楚這個原因，也就明白穿越者想靠著蒸汽機技術在古代為所欲為是不可能的了。

瓦特對蒸汽機的改進之所以如此重要，在于他讓蒸汽機真正意義上成了一種可以為各種設備無論是鐵道上奔馳的火車，還是工廠里運轉的紡織機——提供持續穩定動力的裝置。實現這一點的關鍵前提，是工業革命時期英國冶金、機械制造業的持續進步。可以生產出諸如行星齒輪、傳動連桿、金屬軸承等精密度高（毫米級以下）、結構強度大、耐腐蝕磨損的零件。正是依靠這些零件構成的復雜傳動系統，才能讓蒸汽機輸出的動能，損耗較小地按照人的意志驅動各種機器。

所以，如果你穿越到工業革命前的世界，請牢記這一點，要打造出蒸汽動力工業體系所需要的海量精密零件，是不可能完成的任務。也許有人會反駁說古代也有制作非常精良的各種器具物件。但實際上，那些在博物館講解員夸張語調描述下擁有“令人震撼”精致做工的古代文物，往往是不計成本投入人力物力，耗費大量工時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設備，根本無法量產，更遑論推廣普及了。

電力系統

要有電？并不困難

對于一個生活在現代社會中的人而言，電力的重要性不遜于水、空氣和食物。大多數穿越者在開始用現代知識大殺四方之前，恐怕都會充分感受到缺乏電力所帶來的近乎窒息般的絕望感。想必絕大多數人的腦子里都會立即冒出“如果有電就好了”的念頭。

盡管相較于蒸汽機，電力是個更加現代化的東西，但大多數有膽子搞穿越的伙計顯然都多少有點基礎的理科知識，知道電力這東西其實并不難獲得。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。當然這兩種獲電方式并不持續穩定，那么可選擇的就是化學反應放電以及用法拉第發現的切割磁感線兩種方法了。

事實上，就算在古代社會，這兩種辦法理論上也都不難辦到。“巴格達電池”盡管存在“考古騙局”“別有用途”等各種爭議，但它從某種程度說明，只要有理論支撐，通過化學反應放電這種事在銅器時代就有可能實現。而切割磁感線所需要的最重要材料之一——磁石，以天然狀態存在于自然界中，并不難被發現。再加上歐亞大陸中世紀技術水準以及穿越者所掌握的發電機制作原理，勉強搗鼓出一臺19世紀初水準的發電機也許并不是問題。

但，很抱歉，也到此為止了。

巴格達電池

1936年出土于伊拉克首都巴格達城近郊格加特拉布阿村外的古文物。外表為一個簡陋的陶罐，陶罐內部用瀝青固定著一根銅管和一根鐵棒。有考古學家考證，該文物制作于2000多年前，其用途類似于現代的化學電池，因此被稱為“巴格達電池”。這一發現在業界引發了廣泛的爭議與質疑，不少人認為這是一次考古騙局，至今未有定論。

電力運用有門檻

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

那么，從頭打造一套電力工業體系行不行呢？這就需要從構成電力系統最基礎的電線說起。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線。事實上，就算放低安全要求，不考慮絕緣只考慮導電，困難仍然不小。要加工長度足夠、粗細均勻、強度還不能太差的金屬線并不簡單，以相對廉價的銅線為例，在沒有銅線拉絲機的古代，想要人工拉絲非常麻煩。你或許不得不選擇熔點更低、延展性更好的黃金。畢竟早在三星堆和金沙遺址時代，人們就已經能將黃金制作成用于裝飾權杖、面具的金線和金箔。但是，考慮到古代黃金一年的產量只能按斤計算，用黃金制作電線將意味著這玩意兒會變得極端昂貴。在你能用電干任何事之前，對付偷電線的賊就夠喝一壺的了。

更何況，即使解決電源和導線問題，產生出來的電力也毫無用武之地。帶動電動機？很抱歉，正如前文所說，蒸汽機的制造都困難重重，制作電動機你就基本別想了。點亮電燈？且不說熔點三千攝氏度的鎢礦在近代之前幾乎沒法子處理，光是把一個玻璃器皿抽成真空就有夠麻煩的了……

通過以上兩期文章中形形色色的案例，各位穿越愛好者們大概能夠明白了，任何看似革新性的發明，都是建立在一代代人積累而成的社會技術體系框架內的。脫離了完整技術體系支撐，想要只身一人，憑借掌握得并不太靠譜的科學技術知識，就對古人實現技術碾壓和降維打擊，是極度不科學的。

畢竟，穿越也要遵守基本法呢。