圓環(huán)、螺旋線與海豚散文

　　在許多民族的古代故事里，都把海豚描寫成慈善的動(dòng)物，時(shí)常引導(dǎo)人們脫離危險(xiǎn)，挽救性命。如今我們知道了他們有一種特別的聲納能力，并且正在努力利用這種原理尋求新的通訊方法。另一種科學(xué)研究是設(shè)法評(píng)估這些杰出動(dòng)物的自我意識(shí)和智力。

　　在全世界，無論野生的或伺養(yǎng)的海豚，都能看見它們玩水泡。其實(shí)這并非只是玩玩而已。許多動(dòng)物有玩具，但是除了人類之外，還有什么動(dòng)物能夠嘗試發(fā)展和改進(jìn)它們的娛樂技巧，來打發(fā)時(shí)間呢？大家知道練習(xí)帆板運(yùn)動(dòng)，如果不懂得關(guān)于踏板、帆和風(fēng)的力學(xué)知識(shí)、物理知識(shí)，帆板就會(huì)在水中不斷翻到。優(yōu)秀籃球運(yùn)動(dòng)員經(jīng)常練習(xí)投籃，計(jì)算機(jī)游戲愛好者仿佛粘牢在計(jì)算機(jī)顯示器前面。這種活動(dòng)方式原以為只有人類才會(huì)采用，但是對(duì)海豚智力的總體研究卻顯示出一些令人驚奇的發(fā)現(xiàn)。這些觀測(cè)不限于一只特定的海豚，而是廣泛考察亞馬遜河中的海豚，寬吻海豚，以及太平洋的和大西洋的斑點(diǎn)海豚。在數(shù)學(xué)里，我們想到球面、環(huán)面、平行螺線和空間螺旋線，是把它們看成復(fù)雜的數(shù)學(xué)形式，不一定當(dāng)做玩具。面對(duì)海豚，很明顯，它們是一種娛樂形式。

　　海豚怎樣創(chuàng)造這些玩具并且使用它們呢？在檀香山，從海洋公園的水下實(shí)驗(yàn)室里觀察寬吻海豚，實(shí)施一項(xiàng)海豚計(jì)劃，進(jìn)行關(guān)于海豚智力和行為的科學(xué)研究。這里有一群海豚展示了海水泡沫數(shù)學(xué)的.特殊趣味和魅力。在括撲學(xué)中，球面不能連續(xù)變行成為救生圈。無論怎樣將它拉長(zhǎng)、壓扁和扭曲，它決不會(huì)變成一個(gè)環(huán)面。但是在海豚世界里，利用關(guān)于水的物理定律，球面卻不難變成環(huán)面。環(huán)形水泡的玩法，有何特別之處呢？海豚做的這些環(huán)狀或其他形狀的水泡，不是遵照命令，也不為報(bào)酬、食物。根據(jù)觀察，它們制作水泡是為了消遣，并且用來加強(qiáng)它們的通訊聯(lián)絡(luò)。據(jù)信，一只接受到聲納和水泡訊號(hào)的海豚，使用它自己的聲納來幫助譯解訊號(hào)傳達(dá)的消息。此外，海豚計(jì)劃的觀測(cè)還發(fā)現(xiàn)，某些海豚能夠駕馭水泡的物理性質(zhì)，并會(huì)利用漩渦。因?yàn)樵谒�面以下，水泡下方的海水壓�?qiáng)大于上方壓強(qiáng)，這種壓強(qiáng)的差距形成一股向上的力，頂直水泡垂直上升，并且頂破水泡，刺出一個(gè)通往球心的穿孔，形成環(huán)面。通常會(huì)產(chǎn)生一個(gè)豎直的漩渦穿過環(huán)面的中心線，將水泡直接送上水面。但是這些海豚已經(jīng)理解漩渦是如何工作，并且已經(jīng)想出辦法讓環(huán)面沿水平方向移動(dòng)，而不是垂直移動(dòng)。此外，通過實(shí)驗(yàn)，有些海豚已經(jīng)學(xué)會(huì)利用它們的鰭和身體運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生水平的漩渦。利用它們的聲納，它們找到漩渦的眼或中心的精確位置。這是漩渦里壓強(qiáng)最低的地方，而且就在這里，海豚制作氣泡，跟隨漩渦，走一條螺旋形路線，這些氣泡匯集起來，形成一股螺旋形氣流，沿著水平方向移動(dòng)。技藝高超的海豚，造成的泡沫雕塑光滑而又光亮，作為藝術(shù)品使那些新手海豚相形見拙。另一個(gè)吸引人的因素是海豚的泡沫游戲和實(shí)驗(yàn)并非所有海豚天生局會(huì)做的。事實(shí)上，在海豚計(jì)劃的一項(xiàng)研究中，有一群海豚起初不會(huì)做水泡環(huán)，直到有一只會(huì)做的加入其中，才扭轉(zhuǎn)局面。在這位新客的水環(huán)啟發(fā)之下，共居一池的其他海豚決定學(xué)習(xí)這種“游戲”。此外，還觀察到，海豚們互教互學(xué)，交流如何產(chǎn)生各種不同形狀的水泡，泡沫雕塑不是僥幸得來，而是花費(fèi)時(shí)間、耐心和靈巧，精通技藝，發(fā)揮想象力，創(chuàng)造新形態(tài)，成為一種動(dòng)力學(xué)的藝術(shù)和科學(xué)，令人回味。

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