在哪座山唱哪山的歌

 

　　在决定人命运的因素中，时代因素占了很大比例。生在一个好的时代，生活幸福、事业有成的概率就大。著名作家格拉德威尔在《异类》一书中把这种观点发挥到了极致，他认为好的时代会给予个人更多机遇。但是，他的观点还有两个需要补充的地方。

 

　　第一，即便在财富增长是大概率事件的美国第二次工业革命时期，也有很多失败的投资人，包括大文豪马克·吐温、著名科学家和发明家尼古拉·特斯拉，以及曾经的世界首富范德比尔特及其后代。这样的人还不少。

 

　　第二，不同时代有不同的杰出人物，只是他们的成就来自不同的领域。法国在拿破仑时期名将如云，数量超过了法国历史上其他时期的总和，以至很多历史学家认为，即使没有拿破仑，也会出现“张破仑”“李破仑”。

 

　　人的命运是由大环境和自己做事情的方法决定的。没有人能够选择自己出生的年代和地点，但是人们可以通过认清自己所处的时代和环境，选择做事的方法和方向。这就如同中国老话所讲，在哪座山就唱哪山的歌。

 

　　我曾分析过人类历史上各种重大发明和发现所需要的先决技术和社会条件，从中我们可以看到，那些改变世界的科技成就其实是时代的必然产物。而改变历史的科学巨匠，无一不是了解了那个时代的条件，把已经具备的先决条件凑在一起，才创造出先前没有的发明或者形成新知。当然，他们的发明和发现会成为下一代人前进的基础，文明就是这样不断进步的。为了更形象地说明这一点，我们不妨看一下人类自古以来就有的梦想——飞行——是如何实现的。

 

　　像鸟类一样飞行是人类很早就有的梦想，我们能找到很多关于这方面的文字记载。从中国古代的风筝，到古希腊人制造的机械鸽，再到文艺复兴时期达·芬奇设计的飞行器等，都反映出人类对飞行的渴望。但是，任何不具备先决条件的尝试都是难以成功的。虽然达·芬奇在科学地研究了鸟类的飞行之后，写了《论鸟的飞行》一书，但是，他设计的模拟鸟的飞行器其实根本不可能飞上天。

 

　　到了17世纪，意大利的科学家博雷利从生物力学的角度研究了动物肌肉、骨骼和飞行的关系。他指出，人类没有鸟类那样轻质的骨架、发达的胸肌和光滑的流线型身体，因此，人类的肌肉力量不足以让人像鸟类那样通过振动翅膀飞行。博雷利的结论宣告了人类各种模仿鸟类飞行的尝试都不可能成功。与此同时，人类对力学、空气的压强、浮力有了更系统的了解。于是，接下来的两百年，人类在研制飞机上并没有什么进步，所有和飞行有关的成果都集中在研发各种气球上。这就是在哪座山唱哪山的歌。如果生活在那个时代的人想成为飞行家，那他们就得去造气球，而不能造飞机。

 

　　不过，制造比空气还重、能够像鸟一样持续飞行的飞行器，依然是人类的梦想。转眼到了19世纪，力学和机械加工技术有了很大的进步，很多由机械驱动的交通工具被发明出来，比如在水中运行的蒸汽船、在地上跑的火车。在这样的新条件下，英国的乔治·凯利爵士开始了对飞行器的新一轮探索。经过一些不成功的尝试，比如仿造中国的竹蜻蜓设计直升机，模仿鸟类制造机翼能振动的飞机，凯利爵士发现，有关飞行的理论都不够成熟。于是他回到原点，研究飞行所需的升力问题。

 

　　经过研究鸟类的飞行和鸟类翅膀的形状，凯利爵士认识到，鸟类的翅膀不只提供动力，它们特殊的形状还为鸟类在往前飞行时提供了升力。于是，他提出通过固定机翼（而非振翼）提供飞行升力的想法，并且由此发展出空气动力学。后来，凯利爵士被誉为“空气动力学之父”。

 

　　建立空气动力学理论是实现飞行的先决条件，而第一个尝试用这个理论指导飞行的，依然是凯利爵士。1849年，已经76岁的凯利爵士制造了一架三翼滑翔机。他让一个10岁的小孩坐在上面，由人用绳子牵引着从山顶滑下，实现了人类历史上第一次载人滑翔飞行。4年后，即1853年，凯利爵士又制造出可以操控的滑翔机，并成功说服一个成年人（他的马车夫）坐上滑翔机实现了滑翔飞行。这次飞行的具体时长和距离没有明确记载，但是过程可能有点儿凶险，因为这个马车夫随后就辞职不干了。

 

　　不过，关于这架滑翔机的设计和当时的一些飞行记录，凯利爵士写成了论文《改良型1853年有舵滑翔机》，并且把它送到当时世界上唯一的航空学会——法国航空学会。这让100多年后的英国空军飞行员、滑翔机爱好者皮戈特得以仿制出凯利当年制造的滑翔机，并成功试飞，从而证明了当年凯利爵士的理论设计的正确性和试验的真实性。

 

　　凯利爵士在流体力学理论研究和飞行试验两方面都堪称天才，他最大的不幸在于生错了时代。当时能够提供最强动力的设备是蒸汽机，可它过于笨重而且效率太低，根本不可能作为飞机的动力来源。因此，凯利爵士自带动力的飞行梦想注定无法实现。1857年，已经84岁高龄的凯利爵士知道自己时日无多，可仍努力设计轻质量的蒸汽机，终无所成。但是，他又是幸运的，因为他生对了时代。他出生得足够早，以至成了空气动力学的开山祖师;他出生得足够晚，以至经典物理学的大厦已经搭建起來。而且，内燃机很快出现了，他写在《论空中航行》一文中的空气动力学理论将很快被证实。

 

　　证实凯利爵士的理论并实现他的遗愿的，是美国著名的发明家莱特兄弟，即威尔伯·莱特和奥维尔·莱特。1903年12月17日，他们实现了自带动力飞机的载人飞行。奥维尔·莱特在1912年讲过，他们的成功完全要感谢凯利这位英国绅士写下的飞行器理论。奥维尔说：“乔治·凯利爵士提出的有关航空的原理可以说前无古人、后无来者，直到19世纪末，他所出版的作品都毫无错误，实在是科学史上最伟大的文献。”而他的哥哥威尔伯·莱特也说：“我们设计飞机的时候，完全是采用凯利爵士提出的非常精确的计算方法进行计算的。”