اگر پرواز‌کردن این‌قدر عالی‌ست، چرا بعضی از حیوانات بال‌هایشان را از دست می‌دهند؟

دریا خیلی داغ نیست با این‌که یک روز (حدود ۵ میلیارد سال بعد) خواهد شد. خوک‌ها هم مطمئناً بال ندارند اما پرسیدن درباره‌ی دلیلش سوال احمقانه‌ای نیست. نوعی روش طنزآمیز برای پرسیدن سوالی کلی‌تر است: «اگر فلان چیز عالی‌ست چرا تمام حیوانات آن ندارند؟» جواب خیلی از زیست‌شناسان این خواهد بود: «چون تنوع ژنتیکی لازم برای فرگشت بال‌ها هیچ‌گاه برای انتخاب طبیعی در دسترس نبود تا کارش را پیش ببرد. جهش‌های مناسب اتفاق نیفتاد و احتمالاً نمی‌توانست اتفاق بیفتد، زیرا رویان‌شناسی خوک به‌سمت پدیداری برآمدگی‌های کوچکی که می‌توانستند درنهایت به بال تبدیل شوند، سوق داده نشده بود». شاید زیست‌شناس عجیبی باشم، چون نمی‌خواهم به‌سرعت جواب را مطرح کنم. من این سه جواب را اضافه می‌کنم: «چون بال برای آن‌ها مفید نبود؛ چون بال‌ها مانع شیوه‌ی خاص زندگی‌کردن‌شان می‌شدند؛ و چون حتی اگر بال‌داشتن می‌توانست برایشان مفید باشد ولی مقرون‌به‌صرفه نمی‌بود». این حقیقت که بال‌ها همیشه چیز خوبی نیستند توسط حیواناتی که نیاکان‌شان بال داشتند ولی خودشان از آن استفاده نمی‌کنند اثبات شده است. این فصل درباره‌ی همین موضوع است... بیشتر بخوانید

📓 بلندپروازی‌های خیال: سرپیچی از جاذبه باکمک طراحی و فرگشت
✍🏿 ریچارد داوکینز
🔛 ع. کاظمی

@Chekide_ha

آیا پرندگان وحشت شکار را کامل می‌بلعیدند؟

برگچه‌خوار در خطر خورده‌شدن توسط پرنده‌ی وحشت است. برای داشتن ایده‌ای از مقیاس برگچه‌خوارها، خوکچه‌های هندی غول‌پیکری‌اند که به‌اندازه‌ی یک گوسفند هستند. پرندگان وحشت منقرض شده‌اند. شاید از شنیدنش خوشحال شدی اما برگچه‌خوارها هنوز هم زندگی می‌کنند (شاید به همان اندازه از شنیدنش خوشحال شدی).

دودوها و قره‌غازهای گالاپاگوس، بال‌هایشان را نسبتاً به تازگی در چند میلیون سال قبل از دست داده‌اند. شترمرغ‌ها و گونه‌شان خیلی قبل‌تر بال‌های خود را از دست دادند؛ احتمالاً در جزایر فراموش‌شده‌ای که نیاکان دورشان با بال‌های خود به آن‌جا پرواز کرده بودند. از بال‌هایی که روزی نیاکان‌شان را به پرواز درمی‌آورد امروز بقایای کوچک و کوتاهی به‌جا مانده یا در موآهای نیوزلندی (منقرض شده) هیچ نشانی از آن‌ها باقی نماند. شترمرغ‌ها از باقیمانده‌ی بال‌هایشان برای نمایش‌دادن به دیگر شترمرغ‌ها و کمک به تعادل و تغییر جهت در هنگام دویدن استفاده می‌کنند. این بقایای بال‌ها، به‌ویژه در هنگام دویدن سریع الزامی است که شترمرغ‌ها خیلی سریع می‌دوند.

همچنین پیشنهاد شده است که بال‌های شترمرغ‌ها احتمالاً زمانی که نیاز به پایین‌آوردن سرعت باشد باز می‌شوند -درست مثل هواپیماهای جنگی که وقتی در باند کوتاه یا یخی فرود می‌آیند چتر نجات پشت‌شان را باز می‌کنند. شترمرغ‌های آمریکایی که بستگان شترمرغ‌ها هستند (درواقع، داروین به آن‌ها شترمرغ می‌گفت) بال‌های نسبتاً بزرگ‌تری دارند اما نه آن‌قدر بزرگ که برای پرواز‌کردن مناسب باشد. شترمرغ‌ها و شترمرغ‌های آمریکایی با شترمرغ‌های استرالیایی و موآهای نیوزلندی هم خویشاوند هستند. همه‌ی آن‌ها در دسته‌ی بی‌تیغه‌ها هستند که کیوی‌ها هم جزئی از همین دسته‌اند.

«پرندگان وحشت» و خویشاوندان‌شان که درنهایت تنها دو میلیون سال قبل در آمریکای جنوبی منقرض شدند از بی‌تیغه‌ها نبودند. بر خلاف بی‌تیغه‌ها، آن‌ها گوشت‌خوارانی سیری‌ناپذیر و شایسته‌ی نام ترسناک‌شان بودند. بزرگ‌ترین پرنده‌ی وحشت سه متر قد داشت. بی‌تیغه‌ها بیش‌تر گیاه‌خوارند و سرهای کوچک و گردن‌های نازکی دارند. پرنده‌های وحشت که گونه‌های زیادی هم داشتند؛ سرهایشان خیلی بزرگ و گردن‌هایشان فراخ بود. همواره برایم سوال است که آن‌ها هم مانند دیگر پرندگان طعمه‌های بزرگ را درسته می‌بلعیدند یا نه؛ شاید حتی یک برگچه‌خوار را -نوعی خوکچه‌ی هندی بزرگ. مبادا کلمه‌ی «خوکچه‌ی هندی» باعث شود که اندازه‌اش اشتباه قضاوت شود؛ طول بدن یک برگچه‌خوار می‌تواند به یک متر برسد. درباره‌ی خوکچه‌ی هندی‌ای صحبت می‌کنیم که به بزرگی یک گوسفند بالغ است. مرغ‌های دریایی می‌توانند خرگوش‌ها و جوجه‌مرغ‌های دریایی همسایه‌ی خود را درسته ببلعند. در آمریکای جنوبی خوکچه‌های هندی منقرض‌شده‌ای زندگی می‌کردند که به بزرگی اسب‌های دریایی بودند. با این‌که آن‌ها با بعضی از پرندگان وحشت هم‌دوره بودند، احتمالاً به‌دلیل بزرگی‌شان برای آن‌ها طعمه محسوب نمی‌شدند -حداقل برای درسته بلعیده‌شدن! اما آیا نسبت پرنده‌ی وحشت به برگچه‌خوارِ هم‌جثه‌ی گوسفند، چیزی شبیه به نسبت مرغ دریایی به خرگوش نبود؟

لک‌لک نوک‌کفشی گونه‌ای در خطر انقراض و به‌طرز باشکوهی زشت در آفریقاست که خویشاوند پرندگان وحشت نیست و به‌قدری کوچک است که قادر به پرواز‌کردن است. اما ظاهر و نحوه‌ی غذاخوردن این پرنده به ما ایده‌ی حس درسته بلعیده‌شدن را می‌دهد.

موآهای نیوزلندی غول‌پیکر هم‌قد پرندگان وحشت و بسیار بزرگ‌تر از شترمرغ‌ها بودند. بال‌های بیش‌تر بی‌تیغه‌ها (و پرندگان وحشت) کوچک است اما موآها یک قدم جلوتر رفته و بال‌هایشان را کاملاً از دست دادند. حتی وال‌ها هم این‌طور یک عضو از دست ندادند. آن‌ها پاهای عقب خود را از دست دادند اما هنوز ردی از استخوان‌های پا در بدن‌شان وجود دارد. استخوان‌های بال موآ کاملا از بین رفته است. مائوری‌های تازه‌وارد آن‌ها را به‌طرز ناراحت‌کننده‌ای منقرض کردند. این اتفاق تنها ۶۰۰ سال پیش رخ داد؛ اما دوست نیوزلندی من اشتباهاً در یک بار برایم داستان‌هایی درباره‌ی شنیدن صدایشان در بوته‌زار جزیره‌ی جنوبی تعریف کرد.

تصور کنید با این موجود اگر ۳ مترقد داشت رو در رو می‌شدید
لک‌لک نوک‌کفشی آن‌قدر کوچک است که نمی‌تواند شما را ببلعد. اما خیره‌شدن گیج‌کننده‌اش این ایده را به‌دست می‌دهد که مواجهه با یک پرنده‌ی وحشت می‌توانسته چگونه بوده باشد.

📓 بلندپروازی‌های خیال: سرپیچی از جاذبه باکمک طراحی و فرگشت
✍🏿 ریچارد داوکینز
🔛 ع. کاظمی

@Chekide_ha

رخ داستان‌های هزارویک شب

مائوری‌ها حدود ۷۰۰ سال پیش به نیوزلند رسیدند -در مقایسه با بومیانی که ۵۰,۰۰۰ سال پیش به استرالیا رسیدند گویی همین دیروز بوده است. موضوع مسئول بودن یا نبودن بومیان استرالیا در انقراض پستانداران کیسه‌دار بزرگ استرالیا جنجال‌برانگیز است. در استرالیا پرندگان بی‌پرواز غول‌پیکری مثل جنیوریس با ۲ متر قد که شبیه غازی بیش از حد بالغ بود، زندگی می‌کردند. این «مرغ‌های توفان» استرالیایی خویشاوندان نزدیک بی‌تیغه‌ها نبودند -یا خویشاوند پرندگان وحشتی که نزدیک‌ترین خویشاوند زنده‌ی آن‌ها کاکل‌پیشانی‌های آمریکای جنوبی هستند؛ پرنده‌های بلندپا با کاکل‌های زیبایی که خیلی از پرنده‌های وحشت کوتاه‌تر هستند.

پرنده‌های فیلی غول‌پیکر ماداگاسکار بی‌پرواز و از بی‌تیغه‌ها بودند. چند گونه از پرنده‌های فیلی وجود داشتند. بزرگ‌ترین‌شان که به‌تازگی Vorombe titan نام‌گذاری شده است ۳ مترقد داشت. حالا به قلمروی بلندپروازی‌های خیال وسوسه‌انگیز می‌رویم. داستان سندباد ملوان یکی از افسانه‌های رنگارنگ داستان‌های هزارویک شب است. یکی از ماجراجویی‌های سندباد در جزیره‌ای بود که در آن پرنده‌ی غول‌پیکری به نام رخ برای غذا به جوجه‌هایش فیل می‌داد. او که می‌خواست بر فراز جزیره پرواز کند، درحالی‌که کنار تخم بزرگ رخ نشسته بود، عمامه‌اش را به چنگال‌های محکم او بست... بیشتر بخوانید

📓 بلندپروازی‌های خیال: سرپیچی از جاذبه باکمک طراحی و فرگشت
✍🏿 ریچارد داوکینز
🔛 ع. کاظمی

@Chekide_ha

اگر کوچک باشی پرواز‌کردن راحت است

حیف شد که پری‌های کاغذی وجود نداشتند، چون برخلاف فرشتگان یا بوراق یا پگاسوس، آن کوتوله‌های خیالی برای راحت پرواز‌کردن اندازه‌ی مناسبی داشتند. هر چقدر که بزرگ‌تر باشی، پرواز‌کردن سخت‌تر و سخت‌تر خواهد بود. اگر به‌اندازه‌ی دانه‌ی گرده یا پشه‌ی کوچک باشی به تلاش بسیار کمی برای پرواز‌کردن نیاز داری. تقریباً می‌توانی روی نسیم شناور بمانی. اما اگر به بزرگی یک اسب باشی پرواز‌کردن اگر غیرممکن نباشد، تقلایی نامحدود خواهد بود. چرا اندازه مهم است؟ دلیلش جالب است. اکنون به کمی ریاضیات نیاز داریم. اگر اندازه‌ی هر چیزی دو برابر شود (مثلاً طول با ابعاد دیگر به نسبت بیش‌تر شوند)، شاید تصور شود که حجم و وزن هم دوبرابر خواهند شد. اما درواقع، هشت برابر سنگین‌تر می‌شود (۲ × ۲ × ۲). این برای هر شکلی صادق است که شامل مردم، پرندگان، خفاش‌ها و هواپیماها، حشرات و اسب‌ها می‌شود؛ اما می‌توانیم در اسباب‌بازی آجر مربعی کودکان واضح‌تر آن را ببینیم. اگر بخواهیم یک آجر مکعبی را دو برابر بزرگ‌تر با همان شکل درست کنیم به چند آجر نیاز خواهیم داشت؟ به هشت آجر؛ که هشت‌برابر یک آجر هم‌شکل وزن دارند. حالا اگر بخواهیم سه برابر بزرگ‌تر باشد به بیست و هفت آجر: ۳ × ۳ × ۳ یا ۳ به توان سه. اما اگر بخواهیم در هر بعد ده آجر استفاده کنیم احتمالاً آجرهایمان تمام خواهد شد، چون ۱۰ به توان سه (۱۰۰۰) آجر خیلی زیاد است.

چیزهای کوچک مساحت سطح نسبتاً بزرگی دارند
اگر چیزی را افزایش دهید، حجم آن (و در نتیجه وزن) بیش‌تر از سطح آن افزایش می‌یابد. این به‌راحتی با آجر قابل مشاهده است اما در مورد همه‌چیز از جمله حیوانات هم صادق است.

هر شکلی را در نظر بگیریم و اندازه‌اش را با عددی بزرگ‌تر کنیم، حجم آن (و وزن که مشخصاً روی پرواز تاثیر می‌گذارد) همواره با مکعب عدد بالا خواهد رفت. عددی که به توان سه می‌رسد. این محاسبه نه‌تنها برای آجرها، بلکه برای هر شکلی صادق است اما درحالی‌که با بزرگ‌شدن شکل، وزنش با توان سه افزایش می‌یابد، مساحت سطح آن با توان دو افزایش می‌یابد. اگر رنگ مورد نیاز برای رنگ‌کردن یک آجر را اندازه‌گیری کنیم و بعد مربعی درست کنیم که هر جهتش یک آجر دارد؛ برای رنگ‌کردنش چه مقدار رنگ نیاز داریم؟ نه دو برابر و نه هشت برابر، بلکه چهار برابر رنگ نیاز می‌شود. حال اگر ده آجر در هر جهت داشته باشیم می‌دانیم که هزار برابر سنگین‌تر خواهد بود: به ۱۰۰۰ برابر مواد بیش‌تر نیاز خواهیم داشت. اما تنها ۱۰۰ برابر رنگ بیش‌تر نیاز خواهد بود. پس هر چقدر اندازه کوچک‌تر باشد، مساحت سطح نسبت به وزن بیش‌تر خواهد بود. در این‌جا کافی است که بگوییم سطح بزرگ لازمه‌ی پرواز‌کردن است.

به‌دنبال بلندپروازی‌های خیالی که با آن‌ها شروع کردیم، فرشته‌ای همانند یک شخص با بال را در نظر بگیرید. فرشته‌ی مقرب جبرئیل معمولاً در نقاشی‌ها با قد یک فرد معمولی ۱۷۰ سانتی‌متر، مثلاً نقاشی شده است. تقریباً ده برابر بلندتر از پری‌های کاغذی؛ که یعنی جبرئیل ده برابر از پری‌ها سنگین‌تر نبوده است، بلکه ۱۰۰۰ برابر سنگین‌تر بوده است. فکر کنید که بال‌ها چقدر باید سخت‌تر تلاش می‌کردند تا فرشته را از زمین بلند کنند و مساحت سطح بال‌های بزرگ‌شده هزار برابر نبود، بلکه تنها صد برابر بود.

📓 بلندپروازی‌های خیال: سرپیچی از جاذبه باکمک طراحی و فرگشت
✍🏿 ریچارد داوکینز
🔛 ع. کاظمی

@Chekide_ha

برای لئوناردو این سوال پیش آمده بود که بال‌های جبرئیل خیلی کوچک نیستند؟

اگر از گالری اوفیتزی در فلورانس دیدن کرده باشید اثر زیبا و محصور‌کننده‌ی «بشارت» از لئوناردو داوینچی را دیده‌اید. این اثر جبرئیل فرشته را در کمال تعجب با بال‌هایی کوچک نشان می‌دهد. این بال‌ها برای از زمین بلند‌کردن یک کودک ضعیف خواهند بود، چه برسد به جبرئیلی که لئوناردو به‌اندازه‌ی مرد بزرگی (ولو با ویژگی‌های زنانه) نقاشی کرده است. گفته شده است که لئوناردو بال‌ها را حتی کوچک‌تر هم کشیده بود و آن‌ها توسط هنرمند دیگری بزرگ‌تر شدند. البته به‌اندازه‌ی کافی بزرگ نشدند. ما نقاشی را دستکاری کردیم تا بال‌ها را با هدف‌شان متناسب‌تر کنیم که متاسفانه زیبایی نقاشی خراب شد... بیشتر بخوانید

📓 بلندپروازی‌های خیال: سرپیچی از جاذبه باکمک طراحی و فرگشت
✍🏿 ریچارد داوکینز
🔛 ع. کاظمی

@Chekide_ha

کتزلکوآنلوس احتمالاً بزرگ‌ترین حیوانی بود که تابه‌حال پرواز کرده است

کتزلکوآتلوس‌ها هیولاوار بزرگ بودند. طول بال‌هایشان ۱۰ تا ۱۱ متر بود که با هواپیماهای سسنا و پایپرکاب قابل قیاس‌اند و از تمام پرندگان از جمله آرژانتین‌مرغ هم بزرگ‌تر بودند. در حالت ایستاده می‌توانستند با زرافه چشم‌درچشم شوند. احتمالاً بر روی پاهای عقب و زانوهای پاهای جلویی با بال‌های بسته می‌توانستند بایستند. کتزلکوآتلوس‌ها به لطف استخوان‌های پوک‌شان (که در تمام مهره‌داران پرنده وجود دارند) یک‌چهارم وزن یک زرافه را داشتند. احتمالاً هم مانند پرندگان خیلی بزرگ، بیش‌تر زمان پروازشان را صرف بال‌بازروی می‌کردند. به‌محض پرواز‌کردن، احتمالاً می‌توانستند مدت‌زمان زیادی در پرواز باشند و فواصل بسیار طولانی را با سرعت بالا بپیمایند. کتزلکوآتلوس‌ها به حد اعلای اندازه‌ای که می‌شود با عضلات پرواز کرد رسیدند. حدس می‌زنم که بال‌بازروی از مکان‌های مرتفع را ترجیح می‌دادند. اما اگر از زمین پرواز را شروع می‌کردند برایشان مشکل سختی می‌بود. ممکن بود از پاهای جلویی خود برای رفتن به هوا استفاده کنند. شاید سوال پیش بیاید که چطور در حیوان پرنده چنین گردن بلندی، چنین سر بزرگی را می‌تواند حمایت کند؟ اخیراً تحقیقی نشان داده است که استخوان مهره‌ی گردن‌شان عمدتاً پوک بوده (برای سبک‌وزن‌بودن) و دارای شبکه‌ای از پایه‌های استحکام‌دهنده‌ای که مانند پره‌های چرخ دوچرخه از درون کانونی که طناب عصبی نخاع از آن می‌گذشت، از مرکز به بیرون منشعب بودند.

نمی‌دانیم که آیا این خلبانان قدیمی بزرگ و چرمی می‌توانستند بال بزنند یا فقط بال‌بازروی و اوج‌گیری می‌کردند. این تفاوت مهمی است... بیشتر بخوانید

📓 بلندپروازی‌های خیال: سرپیچی از جاذبه باکمک طراحی و فرگشت
✍🏿 ریچارد داوکینز
🔛 ع. کاظمی

@Chekide_ha

اگر باید بزرگ باشی و پرواز کنی، مساحت سطح خود را بیش از حد زیاد کن

فصل قبلی نشان داد که حیوانات کوچک به‌طور خودکار مساحت سطح بزرگی نسبت به وزن‌شان دارند. به همین دلیل هم پرواز‌کردن برایشان آسان است. ما این را در مثال آجرهای اسباب‌بازی با محاسبات ریاضی دیدیم. مساحت سطح را با تعداد رنگ‌هایی که برای پوشاندن‌شان نیاز است محاسبه کردیم. اگر فرشته‌ای همان اندام یک پری را داشته باشد اما ده برابر بلندتر از او باشد، مساحت پوست فرشته، مربع عدد ۱۰ یا ۱۰۰ برابر بیش‌تر از مساحت پوست پری خواهد بود، درحالی‌که حجم و وزنش ۱۰۰۰ برابر بیش‌تر می‌شود. اما مساحت سطح چه کاربردی در پرواز‌کردن دارد؟ هر چقدر سطح بیش‌تر باشد، مساحت بیش‌تری برای تماس با هوا وجود خواهد داشت. اگر دو بادکنک هم‌اندازه داشته باشیم و یکی از آن‌ها را آن‌قدر باد کنیم که مساحت سطح بزرگی پیدا کند و دیگری را کم‌تر باد کنیم و به‌طور هم‌زمان هر دو را از بالای برج کج پیزا رها کنیم، کدام یک اول به زمین برخورد خواهد کرد؟ بادکنکی که کم‌تر بادشده. با این‌که سنگین‌تر هم نیست (درواقع، کمی سبک‌تر هم هست). البته که اگر آن‌ها را در خلا رها می‌کردید هم‌زمان با زمین برخورد می‌کردند (واقع‌بینانه بگوییم در خلا بادکنک بادشده منفجر می‌شود اما نکته را متوجه شدید دیگر). من گفتم «البته که»، اما قبل از گالیله این حرف همه را شگفت‌زده می‌کرد. گالیله نشان داد که حتی اگر یک توپ جنگی و یک پر در خلا رها شوند، هم‌زمان با زمین برخورد خواهند کرد... بیشتر بخوانید

📓 بلندپروازی‌های خیال: سرپیچی از جاذبه باکمک طراحی و فرگشت
✍🏿 ریچارد داوکینز
🔛 ع. کاظمی

@Chekide_ha

پرواز بدون نیرو: فرود با چتر نجات و بال‌بازروی

همان‌طور که دیدیم حیوانات بسیار کوچک به‌طور خودکار دارای مساحت سطح بزرگی نسبت به وزن‌شان هستند و می‌توانند بدون نیاز به چتر نجات ساخت یافته به‌آرامی بر روی زمین فرود بیایند. سنجاب‌ها به‌اندازه‌ی کافی برای این کوچک نیستند. آن‌ها نیازمند کمک ناچیزی از مساحت سطح گسترش‌یافته هستند. بالاروندگانی ماهر و سریع که با جهش از شاخه‌ای به شاخه‌ی دیگر، پیشرفت‌شان را تسریع می‌کنند. دم بلند و پردار آن‌ها مساحت سطح‌شان را افزایش می‌دهد و باعث می‌شود تا به شاخه‌ای بپرند که کمی فراتر از آن چیزی است که بدون دم پردار می‌توانستند با آسودگی به آن برسند. این مثل بال یک مساحت سطح پرواز واقعی نیست اما هر چیز کوچکی کمک می‌کند و سنجاب به‌اندازه‌ی کافی کوچک هست که از یک دم پرپشت به‌عنوان یک سطح هواگیر بهره‌مند شود... بیشتر بخوانید

📓 بلندپروازی‌های خیال: سرپیچی از جاذبه باکمک طراحی و فرگشت
✍🏿 ریچارد داوکینز
🔛 ع. کاظمی

@Chekide_ha

🟣 هرگاه اندیشه‌های خود را با واقعیت‌های دنیای بیرون ارزیابی کنیم، در حقیقت در حال به کارگیری روش علمی هستیم.

✔ دومین کتاب کارل سیگن، جهانی که میبینم: علم، نوری در ظلمت


به زودی در اسفند 1402
قیمت 300 هزار تومان
496 صفحه

mazyarpub.ir

@mazyar-pub

منشا حیات

نخستین گام ما در درک این که چگونه زندگی ستارگان پیش درآمد زندگی ماست پی بردن به این است که ما از چه به وجود آمده‌ایم. جایی زیباتر و آموزنده‌تر از رشته کوه‌های هیمالیا برای آغاز این سیر و سفر نیست. هیمالیا با دارا بودن بیش از صد قله با ارتفاع بیش از ۷۲۰۰ متر به راستی سرزمین غول‌هاست. از هر ۱۰ قله بلند زمین، ۹ تای آن در هیمالیاست. ۴۵ قله از ۵۰ قله بلند جهان در هیمالیا قرار دارند. این قلل زیبا و سر به فلک کشیده، اسرار جالبی در خود نهفته دارند که کشف آنها به درک سنگ بناهای سازنده کیهان کمک می کند. در کنار از عظمتی که در این رشته کوه‌هاست می‌دانیم که چند ده میلیون سال قبل این کوه‌ها ماهیتی کاملا متفاوت داشتند.

هیمالیا هم بزرگترین رشته کوه زمین است هم یکی از جوان ترین رشته کوه‌های آن. هفتاد میلیون سال قبل که در زمین شناختی مدت چندان زیادی نیست هیمالیا وجود نداشت. حرکات وقفه ناپذیر صفحات تکتونیک زمین طی یکی از دوره های فعالیت شدید تاریخ زمین منجر به پیدایش این رشته کوه‌ها شد. وقتی صفحه هندی استرالیایی با صفحه اروپایی/ آسیایی با سرعتی معادل ۱/۵ سانتیمتر در سال برخورد کرد کف اقیانوس در حد فاصل این دو صفحه چروک خورد و بالا آمد و این رشته کوه شکل گرفت. به عبارت دیگر بیشتر صخره های بلند این رشته کوه‌ها در عمق اقیانوس به وجود آمده‌اد. طی میلیون‌ها سال تا ارتفاع چند هزار متر بالا آمدند.

اگر از نزدیک به قطعات سنگ‌های کوه‌های هیمالیا نگاه کنید، می‌بینید که ظاهری گچ مانند و نقطه نقطه دارند. این‌ها در واقع بقایای موجودات دریایی هستند به سنگ تبدیل شده اند (اجساد و پوسته های مرجانی و پولیپ‌هایی که میلیون‌ها سال قبل در اقیانوسی گمنام مرده اند). این بقایا طی زمان تحت فشار قرار گرفته و به سنگ‌های سخت تبدیل شده‌اند. سنگ آهک از رسوب کربنات کلسیم در آب ایجاد می‌شود. البته شکلی از آن که ناشی از رسوبات زیستی است بیشتر دیده می‌شود. می‌دانیم که منشاء بیشتر سنگ آهک‌های هیمالیا زیستی است، چون فسیل‌های این جانوران را حتی در قله اورست هم یافته‌اند. مثالی بهتر از این برای چرخه های پایان‌ناپذیر منابع زمین که از ابتدای تشکیل آن در ۵ میلیارد سال قبل تا به امروز ادامه داشته نمی‌توان یافت!

-شگفتی‌های کیهان/ برایان کاکس و اندرو کوئن
ترجمه‌ی محمداسماعیل فلزی

کایت‌سواری

هرگز خلبانی با گلایدر را امتحان نکرده‌ام ولی فکر می‌کنم دوست داشته باشم امتحانش کنم. حتی ممکن است کایت‌سواری الهام‌بخش‌تر از آن باشد، چون می‌توانید با جابه‌جایی وزن خود در هارنس به‌طور مستقیم هدایتش کنید. تصور می‌کنم که کایت‌سواران باتجربه بال را تقریباً طوری حس می‌کنند که انگار بخشی از بدن‌شان است. شاید مرغ دریایی بودن، چرخیدن و اوج‌گرفتن در سراشیبی صخره هم این‌گونه باشد؟ یا حتی یک بال‌انگشتی؛ یا عقابی که از ارتفاعات یک ستون گرمایی ساوانا را زیر نظر می‌گیرد اما فکر نمی‌کنم جرات امتحان‌کردنش را داشته باشم. مطمئناً من مانند برخی از علاقه‌مندان به کایت‌سواری از روی صخره‌ای عمودی نخواهم پرید. بدون هیچ دلیل خیلی خوبی به‌نظرم بدتر از پریدن از هواپیما با چتر نجات است. وقتی از صخره‌های معروف موهر در ایرلند غربی بازدید می‌کنم، برای نزدیک‌شدن به لبه باید روی دست‌ها و زانوهایم قرار بگیرم و وسوسه می‌شوم که روی شکمم دراز بکشم.

ما می‌توانیم خیال‌انگیزانه ساوانا را به‌عنوان «جنگل» ستون‌های گرمایی در نظر بگیریم. «درختان» هوای گرم بالارونده می‌توانند هزاران متر بلندتر از درختانی باشند که سنجاب پرنده، پوست‌گستر یا پره‌کیسه‌داری از آن‌ها بالا می‌رود. فاصله‌ی آن‌ها بسیار بیش‌تر از همسایگان‌شان است. بنابراین، درحالی‌که پوست‌گستر می‌تواند فاصله‌ی افقی ۱۰۰ متری یا بیش‌تری را بال‌بازروی کند، کرکس می‌تواند تا ارتفاعی بالا برود که بال‌بازروی‌اش کیلومترها به‌طور بالقوه به‌سمت ابتدای ستون گرمایی بعدی، او را ببرد. در آن‌جا می‌تواند برای آماده‌سازی برای بال‌بازروی به‌سمت ستون گرمایی، بعدی دوباره اوج بگیرد خلبانان پاراگلایدر از ستون‌های گرمایی چیده شده در «خیابان‌ها» استفاده می‌کنند. با رفتن از ستونی گرمایی به ستونی دیگر در امتداد یک خیابان می‌توانند در طول سفرشان تا زمان نامشخصی بالا بمانند. عقاب‌ها و لک‌لک‌ها هم از خیابان‌ها به همین شکل استفاده می‌کنند... بیشتر بخوانید

📓 بلندپروازی‌های خیال: سرپیچی از جاذبه باکمک طراحی و فرگشت
✍🏿 ریچارد داوکینز
🔛 ع. کاظمی

@Chekide_ha

پروازهای نیرودار و نحوه‌ی کارکردشان

تاکنون دیدیم که چگونه یک مساحت سطح بزرگ می‌تواند شما را با تلاش کم و صرف انرژی کم با بال‌بازروی، اوج‌گرفتن یا شناور‌ماندن در هوا نگه دارد اما اگر آماده‌ی کار سخت باشی فرصت‌های بیش‌تری برای سرپیچی از جاذبه به دست می‌آید. دو روش اصلی برای سرپیچی از جاذبه وجود دارد. روش اول این است که مستقیماً خود را بالا ببری. این روش مستقیم و بدیهی است و همان کاری است که هلیکوپترها، راکت‌ها و پهپادها انجام می‌دهند. هواناوروی بالشتکی از هوا که توسط ملخ‌های رو به پایین ساخته شده است حرکت می‌کند. هواپیماهای جت عمودبرخاست، موتور جت را به‌سمت پایین هدایت می‌کنند تا هواپیما را از زمین بلند کند. بدلکاران پرنده مانند «سرباز پرنده» تماشایی که در روز باستیل ۲۰۱۹ بر فراز پاریس پرواز کرد هم کاری مشابه انجام می‌دهند.

لئوناردو داوینچی از بسیاری جهات از زمان خود جلوتر بود. یکی از طراحی‌های او شامل نوع پیشرویی از هلیکوپتر است. متأسفانه احتمالاً نمی‌توانست کار کند ولی این تنها به‌دلیل اتکای وسیله به قدرت عضلانی انسان نیست. ماهیچه‌های انسان برای بلند‌کردن وزن بدیهی انسان و ماشین بسیار ضعیف هستند. هلیکوپترهای مدرن دارای موتورهای قدرتمندی هستند که مقادیر زیادی سوخت فسیلی را می‌سوزانند تا چرخانه‌های بزرگ و سریع‌شان را به حرکت درآورند. تیغه‌های زاویه‌دار باد شدیدی را به‌سمت پایین هدایت می‌کنند و هلیکوپتر را مستقیماً به‌سمت بالا می‌رانند.

هلیکوپترها به یک ملخ اضافی در دم، رو به پهلو (یا چیزی معادل) هم نیاز دارند تا از چرخش فرفره‌وار وسیله جلوگیری کند. به‌نظر می‌رسد لئوناردو این نکته را نادیده گرفته است. جت هوایی هَریِر و جانشینانش به آن نیازی ندارند، چون چرخانه ندارند. آن‌ها با انحراف نازل‌های جت به‌سمت پایین برای بالابردن هواپیما از سطح زمین بالا می‌روند. هواپیما پس از بلند‌شدن از زمین، جت‌های خود را به‌سمت عقب هدایت می‌کند تا به‌سمت جلو پرواز کند. سپس مانند هر هواپیمای معمولی دیگری از بال‌ها برای ارتفاع‌گرفتن استفاده می‌کند. هواپیماهای معمولی چگونه بلند می‌شوند؟ این پیچیده‌تر است و اکنون به آن خواهیم پرداخت... بیشتر بخوانید

📓 بلندپروازی‌های خیال: سرپیچی از جاذبه باکمک طراحی و فرگشت
✍🏿 ریچارد داوکینز
🔛 ع. کاظمی

@Chekide_ha

هواپیماها و پرندگان باید با قوانین فیزیک مشابهی دست‌وپنجه نرم کنند

توضیح دادم که مولکول‌های هوا سطح بالایی منحنی را در «آغوش» می‌گیرند و مماس با بال حرکت نمی‌کنند اما این فقط تا نقطه‌ای صادق است. اگر زاویه‌ی حمله خیلی زیاد باشد -اگر بال بیش از حد به‌سمت بالا کج شود- «آغوش» شکسته می‌شود، مولکول‌های هوا از جریان نرم‌روی بال جدا می‌شوند و به‌سمت الگوهای متلاطم وحشتناکی می‌روند. مکش برنولی از بین می‌رود، هواپیما به‌طور ناگهانی بالاروی را از دست می‌دهد و متوقف می‌شود. توقف می‌تواند خطرناک باشد و خلبان باید با کاهش زاویه‌ی حمله، معمولاً با کمی کج‌کردن دماغه به پایین، اقداماتی را برای به‌دست‌آوردن مجدد بالاروی انجام دهد تا جریان مناسب و صاف هوا را به بالای بال بازگرداند.

من به «زاویه‌ی حمله» اشاره کردم و می‌خواهم آن را به‌همراه چند اصطلاح فنی دیگر مرتبط با پرواز تعریف کنم. زاویه‌ی حمله، زاویه‌ی بال نسبت به جریان هوا است. آن را با «گام» اشتباه نگیرید که به زاویه‌ی نسبت به زمین اشاره دارد. هنگامی که هواپیما در حال بلند‌شدن است، گام روبه بالا است، به همین دلیل اگر با نوشیدن یک نوشیدنی از قوانین سرپیچی کرده باشید، نوشیدنی بر رویتان می‌ریزد. در این حالت زاویه‌ی حمله نیز زیاد است. اما گام بالا لزوماً به‌معنای زاویه‌ی حمله‌ی بالا نیست. یک هواپیمای جنگنده که تقریباً به‌صورت عمودی بالا می‌رود، دارای گام بالایی است اما زاویه‌ی حمله‌ی کمی دارد، زیرا جریان هوایی که بر روی بال می‌تازد تقریباً به‌صورت عمودی به‌سمت پایین است.

«گام»، هم یک فعل و هم یک اسم است. زمانی به هواپیما می‌گویند «گام» شده که زاویه‌ی آن نسبت به زمین به پایین یا بالا متمایل شود. گفته می‌شود زمانی که یک بال به‌سمت پایین خم می‌شود درحالی‌که بال دیگر به‌سمت بالا متمایل است، «گردش» رخ می‌دهد. خلبانان گردش را با هواکش‌های لولایی پشت بال‌ها کنترل می‌کنند. آن‌ها گام را هم با سطوح لولایی افقی مشابه بر روی دم کنترل می‌کنند. تعریف مهم سوم هم این است که هواپیما وقتی به‌سمت چپ یا راست می‌چرخد، «انحراف» پیدا می‌کند. خلبانان با استفاده از یک سکان عمودی در پشت دم، انحراف را کنترل می‌کنند. حیوانات پروازی، هم گام گردش و انحراف انجام می‌دهند... بیشتر بخوانید

📓 بلندپروازی‌های خیال: سرپیچی از جاذبه باکمک طراحی و فرگشت
✍🏿 ریچارد داوکینز
🔛 ع. کاظمی

@Chekide_ha

بال‌زن مبتکر لئوناردو

لئوناردو داوینچی با الهام از پرندگان، تعدادی هواپیما طراحی کرد که کمی شبیه به کایت‌های مدرن هستند. او همچنین «بال‌زن‌ها» را طراحی کرد. هواپیماهایی با بال‌های متحرک که نیروی‌شان را از عضلات انسان می‌گرفتند. مانند هلیکوپتر لئوناردو، هیچ‌یک از این بال‌زن‌ها نمی‌توانستند کار کنند، اگرچه گلایدرهایش ممکن بود کار کنند. پرواز با بال‌زدن به انرژی بیش‌تری از انرژی تولیدشده توسط ماهیچه‌های انسان نیاز دارد. پرواز با نیروی انسان باید تا اواخر قرن بیستم و توسعه‌ی مصالح بسیار سبک‌وزن صبر می‌کرد تا ضعف نسبی عضلات ما جبران شود. تعجبی ندارد که وقتی پرواز با نیروی انسان بالاخره به وقوع پیوست، ماشین‌ها بال‌هایشان را تکان نمی‌دادند و فقط به‌سختی می‌توانستند در ارتفاع بمانند.

دیدنی‌ترین‌شان احتمالاً «گوسامر آلباتروس Gossamer Albatross» است که توسط مخترع درخشان پل مک‌کریدی طراحی شده است که افتخار این را داشتم تا در خانه‌اش در کالیفرنیا با او ملاقات کنم... بیشتر بخوانید

📓 بلندپروازی‌های خیال: سرپیچی از جاذبه باکمک طراحی و فرگشت
✍🏿 ریچارد داوکینز
🔛 ع. کاظمی

@Chekide_ha

پرواز نیرودار در حیوانات

پرواز حیوانات پیچیده‌تر است و درک آن دشوارتر از فهمیدن ماشین‌های انسان است. این تا حدی به این دلیل است که بال‌های متحرک حیوان را هم‌زمان با هدایت هوا به‌سمت پایین (بیش‌تر شبیه هلیکوپتر) به جلو می‌برد (اصل هواپیما). اگر پرنده‌ای در حال پرواز را در یک صحنه‌ی آهسته تماشا کنی (به اسلوموشن نیاز داریم تا حتی امیدوار باشیم که ببینیم چه اتفاقی دارد می‌افتد) متوجه خواهی شد که بال‌ها به‌سادگی به بالا و پایین نمی‌روند. انحنای بال‌ها همراه با انعطاف‌پذیری پرها، پرنده را به جلو می‌راند که با دو روشی که در فصل ۷ دیدیم، یعنی روش‌های نیوتونی و برنولی بالاروی را میسر می‌کند. در عین حال، همان‌طور که در ابتدای فصل ۷ در بخش هلیکوپتر دیدیم، حرکت رو به پایین بال‌ها به خودی خود باعث بالارفتن می‌شود. حرکت صعودی با ایجاد اثر معکوس اوضاع را خراب نمی‌کند (ساده‌لوحانه بود اگر چنین انتظاری داشتیم). این تا حدی به‌دلیل انحنای بال است و تا حدی به این دلیل است که در حین حرکت به‌سمت بالا پیچ می‌خورد و مفاصل آرنج و مچ به‌سمت داخل کشیده می‌شوند. بنابراین، مساحت بال در مقایسه با حرکت رو به پایین قوی کاهش می‌یابد.

پرندگان و سایر حیوانات پرنده که ملخ یا جت ندارند، از بال‌های خود برای حرکت به جلو و همچنین برای بالاروی مستقیم استفاده می‌کنند. این برخلاف هواپیماهای ساخته‌شده توسط انسان است که بال‌های آن بالاروی را فراهم می‌کنند اما پیش‌رانی به جلو ندارند. حالت افراطی مخالف آن زمانی است که بال‌ها منحصراً وظیفه‌ی پیش‌رانی به جلو را بر عهده دارند، نه بالاروی که می‌توان آن در پنگوئن‌ها مشاهده کرد اما البته در زیر آب است، نه در هوا. پنگوئن‌ها شناور هستند، سبک‌تر از آب هستند بنابراین، برای بالاروی نیازی به بال ندارند. در عوض از بال‌های خود برای «پرواز» در زیر آب استفاده می‌کنند. برخلاف بودن در خشکی که آهسته قدم برمی‌دارند و به‌طور نامناسبی راه می‌روند اما مانند دلفین‌ها بسیار سریع در آب راه حرکت می‌کنند، اگرچه دلفین‌ها با استفاده از حرکات دم به‌سمت بالا و پایین، خود را به جلو می‌برند. دلفین‌ها و پنگوئن‌ها هر دو به زیبایی ساده هستند. ساده‌سازی برای اجداد پنگوئن‌ها که از قبل برای پرواز در هوا ساده شده بودند، راحت بود... بیشتر بخوانید

📓 بلندپروازی‌های خیال: سرپیچی از جاذبه باکمک طراحی و فرگشت
✍🏿 ریچارد داوکینز
🔛 ع. کاظمی

@Chekide_ha

بازشاپرک مگس‌مرغی

به پرواز در هوا برگردیم. پیش‌رانی به جلو توسط بال‌ها با نوعی پارو‌زدن در هوا حاصل می‌شود. مرغ مگس‌خوار تا حد اعلای پارو‌زدن دوتایی با صدای وزوز (زمزمه)، حرکت می‌کند که در آن بال در حرکت به‌سمت بالا تقریباً وارونه می‌شود. بال در حرکت رو به پایین هم تقریباً به همان اندازه خوب کار می‌کند که در حرکت رو به بالا بهینه عمل می‌کند و به مرغ مگس‌خوار این امکان را می‌دهد که مانند یک هلیکوپتر شناور شده و به‌سمت عقب، پهلو و حتی گاهی اوقات وارونه پرواز کند. شناور‌شدن برای پرندگان یک کشف مهم فرگشتی بود. قبلاً حشرات شهد را در انحصار خود داشتند، زیرا می‌توانستند روی گل‌ها بنشینند. پرندگان قبل از ابداع شناور‌ماندن، خیلی سنگین بودند. شهدخواران معادل مرغان مگس‌خوار دنیای جدید هستند و تنها برخی از آن‌ها می‌توانند شناور بمانند. برخی از گل‌ها دارای برجستگی‌های خاصی هستند که به‌نظر می‌رسد به‌عنوان نشیمن‌گاه برای شهدخواران طراحی شده‌اند. در میان حشرات، مگس‌های گلزار، قهرمان شناوری هستند. تعدادی از گونه‌های شاپرک به نام بازشاپرک‌های مگس‌مرغی هم در معلق‌ماندن در حین مکیدن شهد گل‌ها با زبان بسیار بلندشان خوب هستند. آن‌ها نام خود را از شباهت‌شان به مرغ مگس‌خوار گرفته‌اند: نمونه‌ی خوب دیگری از فرگشت هم‌گرا. سنجاقک‌ها هم در شناور‌ماندن خوب هستند و احتمالاً به همین دلیل است که نام انگلیسی «هلیکوپتر مسیح» را هم تصاحب کرده‌اند... بیشتر بخوانید

📓 بلندپروازی‌های خیال: سرپیچی از جاذبه باکمک طراحی و فرگشت
✍🏿 ریچارد داوکینز
🔛 ع. کاظمی

@Chekide_ha

قوها در کانال آکسفورد

👈🏻 این‌که پرندگان می‌توانند از روی سطح آب عبور کنند، ممکن است تعجب‌آور به‌نظر برسد اما غیرمعمول نیست. همان‌طور که دیدیم بال‌های پرندگان به‌جای استخوان‌ها توسط پرها محکم می‌شوند؛ یعنی بال‌هایشان مانند بال‌های خفاش‌ها و پتروسورها به پاهای عقبی متصل نیستند. بنابراین، پاهای پرنده برای دویدن آزاد است. بسیاری از پرندگان پاهای قدرتمندی دارند و می‌توانند بسیار سریع بدوند، شترمرغ‌ها می‌توانند به سرعت ۷۰ کیلومتر در ساعت برسند. پاهای قوی آن‌هاست که برخی از پرندگان را قادر می‌سازد تا روی سطح آب بدوند. مارمولک‌ها خویشاوندان دور پرندگان هستند و برخی از بزمچه‌های تیغ‌دار مانند بزمچه‌ی عیسی مسیح ساکن آمریکای جنوبی و مرکزی با سرعت ۲۴ کیلومتر در ساعت روی سطح آب می‌دوند. تقریباً با همان سرعتی که می‌توانند روی خشکی بدوند. کشیم‌های غربی آمریکای شمالی یک رقص معاشقه‌ی باشکوه و نسبتاً خنده‌داری دارند که در آن پرندگان نر و ماده، پشت‌سر یکدیگر روی آب می‌دوند. آن‌قدر سریع که فقط پاها و دم آن‌ها با سطح آب تماس پیدا می‌کنند. این توانایی مشابهی است که آلباتروس‌ها، هر چند پرزحمت‌تر در برخاستن از سطح دریا از آن استفاده می‌کنند. آلباتروس‌ها پاهای تاردار بزرگی دارند که به کمک‌شان می‌آیند. پاهای کشیم دقیقاً شبکه‌ای نیستند اما هر انگشت پا دارای لبه‌های برگ‌مانندی است که تقریباً به همان اندازه به آن‌ها کمک می‌کند... بیشتر بخوانید

📓 بلندپروازی‌های خیال: سرپیچی از جاذبه باکمک طراحی و فرگشت
✍🏿 ریچارد داوکینز
🔛 ع. کاظمی

@Chekide_ha

دو پتروسور با فاصله‌ی زمانی ۱۰۰ میلیون سال

هیچ پرنده‌ی مدرنی مانند پوزه‌منقاری دم استخوانی بلندی ندارد. چیزی که ما معمولاً دم پرنده می‌نامیم از پرهای بدون استخوان ساخته شده است، درحالی‌که دم واقعی دمچه‌ی ضخیم و کوتاه مرغ سوخاری است. اما کهن‌بال، فسیل معروف دوره‌ی ژوراسیک که احتمالاً اجداد همه‌ی پرندگان بوده، مانند بیش‌تر خزندگان، از جمله پوزه‌منقاری دم استخوانی بلندی داشت. احتمالاً از نظر آیرودینامیکی پایدار و به تعریف مینارد اسمیت غیرقابل مانور بود.

یکی از دلایلی که پرندگان باید مانورپذیر باشند، این است که آن‌ها اغلب در دسته‌های متراکم پرواز می‌کنند و مهم است که از برخورد با همراهان‌شان جلوگیری کنند. در مورد این‌که چرا آن‌ها دسته‌ای پرواز می‌کنند دلایل مختلفی وجود دارد. شاید مهم‌ترین آن‌ها ایمنی در تعداد باشد. پرندگان شکاری معمولاً تنها یک طعمه می‌گیرند و فاصله‌ی زیادی با یکدیگر دارند و قلمروهای شکار جداگانه‌ای را اشغال می‌کنند. هرچه دسته بزرگ‌تر باشد احتمال شکارشدن توسط شاهین یا عقاب محلی کم‌تر می‌شود. اثر «ایمنی در تعداد» به‌ویژه اگر بتوان خود را به‌جای کناره‌ی دسته در وسط دسته قرار داد به‌خوبی کار می‌کند. این مزیت در مورد پرورش ماهی و گله‌داری پستانداران نیز صدق می‌کند. چنین دسته‌هایی می‌توانند بسیار بزرگ و حتی شامل صدها هزار پرنده باشند و مطمئناً خطر برخوردشان با یکدیگر زیاد خواهد بود. دسته‌های زمستانی سارها با صدها هزار پرنده‌ی زمزمه‌کننده شاهکارهای دیدنی هماهنگی را به نمایش می‌گذارند. آن‌ها چرخ می‌زنند و بالا می‌روند، شیرجه می‌زنند و می‌چرخند، طوری هماهنگ که تقریباً انگار دسته‌ی غول‌پیکر یک ارگانیسم واحد است. این توهم با این واقعیت تقویت می‌شود که لبه‌های دسته کاملاً مشخص است. به‌نظر می‌رسد که فاقد جداافتادگانی است که نه در درون دسته و نه خارج از آن قرار دارند. پرندگان پس از رقص هوایی شگفت‌انگیزشان کاملاً ناگهانی مانند یک طوفان پرسروصدا به‌سمت محل اقامت شبانه‌ی خود می‌روند... بیشتر بخوانید

📓 بلندپروازی‌های خیال: سرپیچی از جاذبه باکمک طراحی و فرگشت
✍🏿 ریچارد داوکینز
🔛 ع. کاظمی

@Chekide_ha

سبک‌تر از هوا

هواپیماها، هلیکوپترها و گلایدرها، زنبورها و پروانه‌ها، پرستوها و عقاب‌ها، خفاش‌ها و پتروسورها به‌اصطلاح ماشین‌های پرنده‌ی سنگین‌تر از هوا هستند. بالن‌ها و کشتی‌های هوایی، ماشین‌هایی سبک‌تر از هوا هستند. همان‌طور که از نام آن‌ها پیداست، آن‌ها بدون هیچ تلاشی شناور می‌شوند و توسط گازهایی مانند هیدروژن یا هلیوم که سبک‌تر از هوا یا هوای گرم سبک‌تر از هوای سرد اطراف هستند در هوا می‌مانند. به‌طور دقیق‌تر، آن‌ها توسط هوای سنگین‌تری که در اطراف‌شان می‌ریزد، یعنی توسط اصل ارشمیدس، بالا می‌روند. تا آن‌جا که من می‌دانم، ماشین‌های پرنده‌ی سبک‌تر از هوا فقط به‌عنوان محصولات اختراع بشر وجود دارند. من هیچ بالن واقعی حیوانی‌ای نمی‌شناسم.

در تاریخ فناوری بشر، وسایل پرنده‌ی سبک‌تر از هوا از مدت‌ها قبل از آن‌هایی که سنگین‌تر از هوا هستند، ساخته شده‌اند. اولین پرواز انسانی در پاریس در سال ۱۷۸۳ انجام شد: بالن هوای گرمی که توسط برادران مون‌گلفیه ساخته شده بود. ژوزف-میشل مون‌گلفیه متوجه چیز عجیبی در خشک‌کردن لباس‌های شسته‌شده روی آتش شد. جیب‌های پرشده از هوای گرم لباس‌ها را به‌سمت سقف هل می‌دادند این امر الهام‌بخش ژوزف شد تا با برادر تاجر خود ژاک-اتین همکاری کند تا بالن‌های هوای گرم بسازند. آن‌ها مجموعه‌ای از بالن‌های خیلی بزرگ را ساختند و قبل از این‌که جان انسان‌ها را به‌خطر بیندازند با حیوانات مسافر آزمایش‌شان کردند. اولین پرواز انسان توسط مارکی دآرلند از طبقه‌ی اشراف، همراه با پیلتر دو روزیه بود. طبق یک گزارش دو روزیه دانشمند بود و هنگامی که بالن آتش گرفت او با کتش شعله‌های آتش را خاموش کرد.

تنها چند روز بعد، اولین پرواز انسانی با بالن هیدروژنی، آن هم از پاریس، انجام شد. این پرواز توسط پروفسور ژاک چارلز انجام شد که قانون چارلز بر انبساط گازها به نام او نام‌گذاری شده است. چارلز سوار ماشینی زیبا به‌شکل قایق شد که زیر بالنش آویزان بود. او چند کیلومتری حومه‌ی پاریس فرود آمد و دو دوک در حال تاخت‌وتاز با او روبه‌رو شدند. چارلز که از اولین پرواز خود راضی بود، بلافاصله دوباره بلند شد و به دوک شارتر قول داد که بازگردد. او به قولش وفا کرد و خوشبختانه این بالن هیدروژنی، آتش نگرفت، چون به‌معنی بدرودگفتن با بالن و هوانوردان بی‌باکش می‌بود. این بهره‌برداری‌های اولیه از بالن‌ها پرخطر بود و چندین تن از هوانوردان اولیه واقعاً جان خود را از دست دادند. خود دو روزیه به‌طرز غم‌انگیزی مرد که قابل پیش‌بینی بود. زمانی‌که با یک بالن ترکیبی با طراحی خودش حرکت کرد، یک بالن آتشی که زیر یک بالن هیدروژنی معلق بود. منظور من از «قابل پیش‌بینی» را متوجه شدید؟ بیشتر بخوانید

📓 بلندپروازی‌های خیال: سرپیچی از جاذبه باکمک طراحی و فرگشت
✍🏿 ریچارد داوکینز
🔛 ع. کاظمی

@Chekide_ha

طرح بالن ماهی هدایت‌پذیر

حد وسط فرگشتی بین بالن و کشتی هوایی؟

بالن‌ها برخلاف کشتی‌های هوایی، هدایت‌پذیری سختی دارند. کشتی‌های هوایی بالن‌های بزرگی هستند که کابینی در زیر آن‌ها آویزان است و ملخ‌هایی برای حرکت افقی دارند. شما هم می‌توانید آن‌ها را هدایت کنید. در طرح‌های اولیه‌ی بالن از دستگاه‌های فرمان مدل‌سازی‌شده از قایق‌ها، از جمله بادبان، سکان و پارو استفاده می‌شد. فکر می‌کنم آن‌ها اولین کشتی‌های هوایی بودند، اما با نگاه‌کردن به آن‌ها به هدایت‌پذیربودن‌شان شک می‌کنم.

در یک بالن ساده تنها چیزی که می‌توانید کنترل کنید ارتفاع است. می‌توانید سطحی را پیدا کنید که در آن باد در جهت دلخواه شما می‌وزد که روشی ریسکی برای هدایت است. برای افزایش ارتفاع در یک بالن هیدروژنی یا هلیومی، مقداری از وزنه‌ی تعادل (مانند شن) را که هوشمندانه با خود به سبد برده‌اید، بیرون می‌اندازید. در یک بالن هوای گرم مشعل پروپان را برای انفجار سریع روشن می‌کنید. برای کم‌کردن ارتفاع یک طناب می‌کشید تا دریچه‌ای را در بالای بالن باز کنید که مقداری از هوای داغ -یا بسته به نوع بالن، گاز را آزاد می‌کند. حساسیت بالن به تغییرات جزئی وزن تعجب‌آور است. هنگام استفاده از وزنه‌ی تعادل، برای دستیابی به ارتفاع باید مقدار کمی را به بیرون بیندازید، به این دلیل که بالن یک هواایست است و با هوایی که آن را احاطه کرده است در تعادل است. این به چه معناست؟

چگالی جو با افزایش ارتفاع کاهش می‌یابد، بنابراین، ارتفاعی بحرانی وجود دارد که در آن یک بالن در تعادل کامل است. اگر بالن کم‌تر از ارتفاع تعادل خود باشد، بالا می‌رود. اگر بالاتر از ارتفاع تعادل برود ارتفاعش کم خواهد شد. بیرون‌انداختن ماسه (یا روشن‌کردن مشعل دمنده) با تغییر ارتفاع «ترجیح» بالن -یعنی تعادل- اثر مطلوب دارد. در نمونه‌ای دیگر، بالن‌ها گاهی از یک وسیله‌ی ساده اما هوشمندانه برای تنظیم خودکار ارتفاع خود استفاده می‌کنند که فقط زمانی کار می‌کند که بالن نزدیک به زمین باشد. یک طناب بلند، «طناب کمکی» را از سبد بیرون بیاورید. وزن طناب هر چند ناچیز است ولی قابل توجه است. هنگامی که بالن پایین است، بیش‌تر طناب روی زمین است، بنابراین، وزن آن بخشی از وزن خالص وسیله نیست. اگر بالن بالا بیاید، قسمت بیش‌تری از طناب از زمین جدا شده و وزن آن بالن را کمی به‌سمت پایین می‌کشد. به‌این‌ترتیب، طناب کمکی به‌طور خودکار ارتفاع بالن را تنظیم می‌کند. به‌نظرم این شگفت‌انگیز است -شاید فکر کنید یک طناب برای ایجاد تفاوت بسیار سبک است- اما این فقط نشان می‌دهد که یک دستگاه سبک‌تر از هوا، یک هواایست چقدر حساس است. اندکی قبل از این‌که کشتی هوایی غول‌پیکر هیندنبورگ در آن روز وحشتناک در نیوجرسی در سال ۱۹۳۷ منفجر شود، ارتفاعش پایین‌تر از آن‌چه بود که باید می‌بود. فیلم نشان می‌دهد که خدمه دیوانه‌وار سعی می‌کنند با بیرون‌انداختن آب‌هایی که وزن تعادل بودند به ارتفاع بالاتری برسند، و به‌نظر می‌رسد که در مقایسه با اندازه‌ی خود هواپیما، آب زیادی نباشد. در اولین عبور بالن از کانال انگلیسی توسط ژان پیر بلانچارد در سال ۱۷۸۵ او و همراه آمریکایی‌اش مجبور شــدنـد بـه همان دلیل همه‌چیز را از ماشین قایق‌شکل زیبای خود از جمله حتی لباس‌هایشان را بیرون بریزند.

📓 بلندپروازی‌های خیال: سرپیچی از جاذبه باکمک طراحی و فرگشت
✍🏿 ریچارد داوکینز
🔛 ع. کاظمی

@Chekide_ha