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物，時常引導人們脫離危險，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。另一種科學研究是設法評估這些杰出動物的自我意識和智力。

　　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。其實這并非只是玩玩而已。許多動物有玩具，但是除了人類之外，還有什么動物能夠嘗試發(fā)展和改進它們的娛樂技巧，來打發(fā)時間呢？大家知道練習帆板運動，如果不懂得關于踏板、帆和風的力學知識、物理知識，帆板就會在水中不斷翻到。優(yōu)秀籃球運動員經(jīng)常練習投籃，計算機游戲愛好者仿佛粘牢在計算機顯示器前面。這種活動方式原以為只有人類才會采用，但是對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海豚。在數(shù)學里，我們想到球面、環(huán)面、平行螺線和空間螺旋線，是把它們看成復雜的數(shù)學形式，不一定當做玩具。面對海豚，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驗室里觀察寬吻海豚，實施一項海豚計劃，進行關于海豚智力和行為的科學研究。這里有一群海豚展示了海水泡沫數(shù)學的.特殊趣味和魅力。在括撲學中，球面不能連續(xù)變行成為救生圈。無論怎樣將它拉長、壓扁和扭曲，它決不會變成一個環(huán)面。但是在海豚世界里，利用關于水的物理定律，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，并且用來加強它們的通訊聯(lián)絡。據(jù)信，一只接受到聲納和水泡訊號的海豚，使用它自己的聲納來幫助譯解訊號傳達的消息。此外，海豚計劃的觀測還發(fā)現(xiàn)，某些海豚能夠駕馭水泡的物理性質(zhì)，并會利用漩渦。因為在水面以下，水泡下方的海水壓強大于上方壓強，這種壓強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，刺出一個通往球心的穿孔，形成環(huán)面。通常會產(chǎn)生一個豎直的漩渦穿過環(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，而不是垂直移動。此外，通過實驗，有些海豚已經(jīng)學會利用它們的鰭和身體運動，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。技藝高超的海豚，造成的泡沫雕塑光滑而又光亮，作為藝術品使那些新手海豚相形見拙。另一個吸引人的因素是海豚的泡沫游戲和實驗并非所有海豚天生局會做的。事實上，在海豚計劃的一項研究中，有一群海豚起初不會做水泡環(huán)，直到有一只會做的加入其中，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習這種“游戲”。此外，還觀察到，海豚們互教互學，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，而是花費時間、耐心和靈巧，精通技藝，發(fā)揮想象力，創(chuàng)造新形態(tài)，成為一種動力學的藝術和科學，令人回味。

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