空中芭蕾——美丽的雁陈

作者: 彭蔚

大雁是冬候鸟,一到秋冬季节,它们就从寒冷的北方出发,成群结队,飞往我国温暖的南方过冬。当大雁从我们头顶飞过时,我们总是为美丽而整齐的雁阵而赞叹。那一会儿飞“人”字,一会儿飞“一”字的队形往往令人着迷。

科学家在对雁阵的研究中发现,大雁的组队飞行,其中包含着丰富的气流学、浮力学的知识。当第一只雁鼓动翅尖拍打双翼飞行时,会发出微弱的上升气流,后面的雁就利用这股气流的冲力,马上一只一只地跟着飞翔起来。在雁阵中,领头的那一只所产生的气流,对后面的大雁来说十分重要,它们巧妙地借助它所产生的浮力而滑翔,要比每只雁单飞至少减少百分之二十九的飞升阻力。雁群还能巧妙地根据高空中气流的变化调整其队形,借助气流所产生的浮力节省力气。当气流与雁群行进方向一致时,雁阵就变化成了“人”字,前尖后宽的形状像颗子弹头,前进阻力大大减少;当气流来自侧翼时,雁阵就变化成了“一”字,大雁们横向连着的翅膀仿佛成了一根灵动的飘带,自然形成浮力。我们乘坐飞机在高空中飞翔时,只要稍稍留意一下机翼上不断改变角度的金属片,就会发现二者的原理是一致的。

美丽的雁阵除了包含着丰富的科学知识外,还给人诸多方面的启示。

人们把雁群飞行称为“团队操作”,它既诠释着“团结就是力量”这一人类古训,也包含着系统论中最优化组合效应原理。从系统论的角度来看,一个系统内部结构合理比系统中单个个体的素质更为重要。如石墨和金刚石都是由碳分子构成的,但二者的物理性能却大不一样,石墨性脆,因为它的分子结构是无序的,金刚石性坚,因为其内部结构呈有序状态。大雁飞行时的队形状态好,所以对这支队伍的前进非常有利。

雁阵中领头的那一只是非常富有牺牲精神的。飞行中,这位“领导者”所产生的气流,给追随它的后来者提供了很大的方便,而唯独它不能得到团体运作所形成的好处。它是最容易疲倦的。当它疲倦时,它会自行退下来,由另一只雁来接任其工作。

飞行中的雁群,领头和殿后的,总是这一群体中的强者,而弱小者总是处在中间受保护的位置。行进中,飞在最后的两只雁总是发出有节律的“呀、呀”啼叫声,不断地与前面的同伴保持联系,将整个队伍的飞行情况及时反馈给头雁,以调整速度,不致于让那些弱小者掉队。

大雁中这种强扶弱的做法,科学家们称之为“动物伦理”。这对于物种的保存和发展,是非常有意义的。