說到雷達的發(fā)明,很多人會想到曾在小學(xué)語文教科書中學(xué)過的一篇課文《蝙蝠與雷達》。這篇課文提及
幾十年來
我們現(xiàn)在知道
,蝙蝠判斷方位的方式叫作回聲定位。那么問題來了:雷達真的是模仿蝙蝠的回聲定位發(fā)明的嗎?蝙蝠發(fā)出的超聲波和雷達發(fā)射的無線電波是不是一回事呢?讓我們一起回到100多年前,看看歷史上到底發(fā)生了什么。蝙蝠回聲定位的發(fā)現(xiàn)
人類在很久之前就認(rèn)識了蝙蝠這種生物
,并且注意到蝙蝠的生活習(xí)性與人類不同,屬于晝伏夜行類。很自然地,人類想了解蝙蝠在夜間是如何飛行的,有人猜測它們的視力可能非常好。在18世紀(jì)
,一位名為斯巴蘭扎尼的意大利生物學(xué)家對這個問題產(chǎn)生了興趣,并進行了實驗研究。他先是把蝙蝠關(guān)在完全漆黑且沒有任何障礙物的房間里朱利安做了這樣一個實驗:他把蝙蝠的耳朵用蠟封住
,發(fā)現(xiàn)蝙蝠總是會撞到電線上,由此他確認(rèn)蝙蝠是通過聽覺來導(dǎo)航的。斯巴蘭扎尼又重復(fù)了朱利安的實驗,并試圖追根究底,可惜并未完成。更加遺憾的是,斯巴蘭扎尼的想法實在有些超前,因為當(dāng)時(1794年前后)人類尚未發(fā)現(xiàn)超聲波,因此他的創(chuàng)見非但沒有產(chǎn)生轟動效應(yīng),反而引起了別人的嘲諷。法國著名的博物學(xué)家居維葉,就批評了斯巴蘭扎尼和朱利安的實驗,他認(rèn)為蝙蝠可以通過體表或翼膜的觸覺來躲避障礙物。順便補充一下
,斯巴蘭扎尼簡直是一位天才型的科學(xué)家。除了上述蝙蝠實驗研究外,他還發(fā)現(xiàn)可以通過煮沸殺死空氣中的微生物(法國科學(xué)家巴斯德受其啟發(fā)通過曲頸甑實驗駁斥了自然發(fā)生說);他通過實驗證明消化包括化學(xué)變化,而非簡單的物理變化;他還是第一個對狗進行人工授精的人。因此,巴斯德稱斯巴蘭扎尼為世界上最偉大的實驗科學(xué)家之一。斯巴蘭扎尼關(guān)于蝙蝠的實驗和猜想被埋沒了一個多世紀(jì)
。一直到1908年,美國動物學(xué)家哈恩才通過改進的實驗驗證了斯巴蘭扎尼的實驗結(jié)果。然而,真正的謎底揭曉則是在1938年。美國哈佛大學(xué)的皮爾斯設(shè)計出了可以探測超聲波(頻率高于20000赫茲
,超過人的聽力范圍)的設(shè)備,當(dāng)時還在哈佛讀書的格里芬抓著蝙蝠跑去找皮爾斯,首次發(fā)現(xiàn)蝙蝠可以發(fā)出超聲波蝙蝠是通過反射的聲波來定位的,你是否由此想到了人們使用聲吶在海洋中判斷方位和測距
?其實,聲吶早在1906年就被英國的劉易斯·尼克森發(fā)明出來了,在第一次世界大戰(zhàn)中被應(yīng)用到戰(zhàn)場上,用于偵察潛水艇的位置。后來,聲吶的技術(shù)也在進步,應(yīng)用領(lǐng)域也不斷擴展?div id="d48novz" class="flower left">雷達的發(fā)明與應(yīng)用
雷達是一項重要的軍事發(fā)明
,得益于電磁波理論和技術(shù)的進步。德國物理學(xué)家赫茲在1888年證明了電磁波的存在,無線電報、無線電收音機、無線電廣播相繼問世。對于電磁波會被物體反射的現(xiàn)象,赫茲早就注意到了。1897年進入20世紀(jì)以后
說到雷達的發(fā)明
由于飛機在第一次世界大戰(zhàn)中(1914—1918年)投入軍用
總的來說
蝙蝠回聲定位與雷達之異同
蝙蝠回聲定位和雷達的原理既有相似點
相似點在于,二者都是利用了波被物體反射可以測定方位的原理
此外
通過梳理這段歷史
,我們可以發(fā)現(xiàn),蝙蝠回聲定位的發(fā)現(xiàn)與雷達的發(fā)明是兩個獨立的事件,就現(xiàn)有的證據(jù)而言,無法證實后者是受到前者的啟發(fā)我們在驚嘆于造物主的鬼斧神工和人類的智慧時
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