蝙蝠定位方式的发现

蝙蝠作为唯一会飞的哺乳动物，就目前已知资料显示其至少有着5000万年历史。也正因此，人类一直对这种熟悉又陌生的动物充满着好奇。

比如在18世纪，就有一位意大利生物学家（斯巴兰扎尼）蝙蝠是如何在黑夜中避开障碍物产生了兴趣，并进行了实验研究。他先是把蝙蝠关在完全漆黑且没有任何障碍物的房间里，发现蝙蝠几乎不会飞了。不过这似乎说明不了什么，因为影响蝙蝠飞行的变量太多。于是他又进一步改进了实验，将蝙蝠致盲或将其鼻子遮蔽后，再放入有障碍物的房间中，结果发现它们仍然可以自如地飞行。当他将蝙蝠的耳朵塞起来以后，发现蝙蝠就很容易撞到障碍物了。由此他推断，蝙蝠是通过听觉来导航的。随后，他把自己的发现分享给其他研究者。不过也仅此而已，并没有得到蝙蝠为何能靠听觉来导航的原因。

直到1938年。美国哈佛大学的皮尔斯设计出了可以探测超声波（频率高于20000赫兹，超过人的听力范围）的设备，才首次发现蝙蝠可以发出超声波。又过了两年，格里芬与高拉姆博什通过实验证明，蝙蝠的嘴能够发出超声波，其耳朵可以接收遇到障碍物反射回来的超声波，从而进行导航和定位。1944年，格里芬将蝙蝠的这种本领命名为“回声定位”。

雷达的发明与发展

而雷达（无线电探测和测距）的发明则要比这早很多，且雷达用的是电磁波，而非超声波。1864年，英国物理学家麦克斯韦推导出可计算电磁波特性的公式。1888年，赫兹成功利用仪器产生无线电波。1897年汤姆逊展开对真空管内阴极射线的研究。1904年侯斯美尔发明电动镜，是利用无线电波回声探测的装置，可防止海上船舶相撞，此时雷达就已有了雏形。

到了一战时期，军事科技井喷式发展，军用飞机的发展改变了之前的战争模式，因此制空权就变得越来越重要，并引起了各国军界的高度重视。能够远距离探测仪器就成了重中之重，但当时现有的探测仪器并不足以承担保护国家的能力。

为此，英国空军在1935年特地建立了一个以H·G·铁塞爵士为主席的防空科学调查委员会，专门研究能够运用到战场的新式雷达。而正在此时，英国无线电科学家罗伯特·沃森—瓦特发明了磁控管，同时还发现无线电波在传播时，遇到障碍物就能反射回来，再用一个特殊装置将发射回来的无线电波接收下来，从而可以确定目标的方向距离、大小等，运用这个方法能够从远距离测定敌人的飞机。

铁塞了解到这个情况后，就与瓦特一起研究试验，大获成功。2月26日，英国军事部领导人被邀请到伦敦参观了瓦特的雷达表演。于是在1935年，可以发现16千米以外敌机的雷达诞生了。后经过一个月的改进，雷达的探测距离达到了65千米。到9日，雷达的作用距离又达到了88千米。

而这时蝙蝠用超声波来定位还没有发现，所以说，蝙蝠与雷达的发明完全是两个相互独立的事件。之后雷达也一直在不断改进发展，时至今日，雷达的种类已经非常多了。

既然二者并无联系，那又是什么原因出现了雷达是因为蝙蝠而发明的说法呢？

这就不得不提起一门学科，即“仿生学”。自古以来，自然界就是人类各种技术思想、工程原理及重大发明的源泉。到20世纪50年代，人们开始认识到生物系统是开辟新技术的主要途径之一，这时就会自觉地把生物界作为各种技术思想、设计原理和创造发明的源泉。于是生物学和工程技术学科结合在一起，互相渗透孕育出这门新生科学。

不过值得注意的是，“仿生学”被正式确立的时间是1960年。在仿生学提出之后，人们开始有意地去找符合其特征的发明。而雷达作为军用设备长期处于保密状态，外界获悉较少，所以到外界知晓雷达的工作原理时已在蝙蝠回声定位能力的发现后了。加之蝙蝠回声定位的原理与雷达通过电磁波来探测的原理相同，自然也就有了后者受前者影响错觉。

此外回声定位在从蝙蝠身上发现之前就有了比较成熟的运用，那就是声纳系统（利用声波进行水下探测的设备）。所以说雷达的发明就算是受到了回声定位的影响，也不是因为蝙蝠。而且今天应用广泛的脉冲多普勒雷达的原理是19世纪多普勒发现的多普勒效应（波在波源移向观察者时接收频率变高，而在波源远离观察者时接收频率变低，如果拿行驶的汽车来说就是声音尖锐程度随距离的变化），其与蝙蝠的定位方式有着很多不同。

当我们再次回到那篇小学课文时，也不难发现其是一篇突出“仿生学”的文学作品，而非雷达发展历史的简介，不过很多人却把这当成了雷达的发明原因。返回搜狐，查看更多