英國200年前那次海難推遲了無人機問世
1744年10月5日，英國皇家海軍旗艦「勝利」 號率艦隊在葡萄牙海域驅逐法國艦船，得勝後打道回府。
1744年，英國皇家海軍「勝利號」戰艦海難版畫，作者為彼得·莫納米和皮埃爾·卡諾特，創作於1744-1745年。 但是，返航途中不幸在英吉利海峽遭遇風暴，「勝利」 號不敵狂風巨浪，在普利茅斯港以南80公里處沉船，然後在海底靜臥了265年，直到2009年英國海軍搜救隊發現了它的殘骸。 海難發生時船上有1100人，據說還有大量來自葡萄牙的黃金。 不過，船上還有一件寶貝，據信經濟價值遠超黃金：旋轉的鏡子（whirling speculum）。 那是歷史上第一個最接近陀螺儀的設備，算是陀螺儀的前世。今天手機遊戲和防抖功能就用到陀螺儀傳感器，最早用於航海，用陀螺辨認方向，計算角速度，後來又用到潛水艇、飛機、火星探測器等各種科技產品中。 旋轉的鏡子是約翰·塞爾森（John Serson）發明的 。 本文取自BBC國際台、廣播4台播出的節目《成就現代經濟的神奇發明》。更多閲讀： 納米地圖：讓無人機用「不確定」系統飛凖確 塞爾森是軍艦的艦長，識字不多，但在機械方面有一種超凡的天才，當時就遠近聞名，還上過《紳士雜誌》。 他搗鼓這個轉動的鏡子，是想解決一個嚴重的問題。 那個時代航海，人們用四分儀確定太陽和地平線的角度，據此判斷船的位置。問題是在海上，經常因為天氣或其他原因看不見地平線。 從15世紀開始四分儀就是航海設備 塞爾森有一次看到一款頭部會轉動的兒童玩具，忽然來了靈感，覺得地平線可以仿製，可以在顛簸晃動的海船上始終保持水平。 《紳士雜誌》的報道介紹說，他「做了個模型，頂部是個豎軸垂直的圓形拋光金屬片；他發現，不出所料，這個組合快速轉動時，金屬片很快就能恢復水平狀態。金屬片如果被傾斜，它也會迅速復原。」 兩名海軍高級軍官和一位著名的數學家對這個裝置十分讚賞，鼓勵塞爾森繼續完善他的發明......把它帶到「勝利」 號戰艦上進一步考察，搜集數據。 但是，天有不測風雲，海難發生時，塞爾森和他的發明一起沉入海底。 他的遺孀莎拉·塞爾森一分錢也沒得到，便去找海軍部索要這項發明的記錄材料，希望可以用來謀取商業收益。但是沒有證據顯示她的要求得到了滿足。 不過，一個世紀之後，法國物理學家萊昂·傅科（J.Foucault）為了研究地球自轉發明了陀螺儀，原型設計所依據的原理跟塞爾森直覺感受到的一樣。 1883年法國物理學家傅科的陀螺儀 傅科把自己的發明稱作「陀螺儀」。這個名字來自二個希臘文詞匯： 轉動和觀察，因為他用這個裝置來研究地球自轉。 後來有了電動馬達，陀螺儀的碟片可以一直保持轉動。於是，它立刻成了用途廣泛的熱門儀器。 艦船和飛機從此自帶了實用的人造地平線，20世紀初又有兩位發明家在此基礎上發明了電子羅盤。 電子羅盤被譽為是一項現代奇蹟。 在這些基礎款上添一些這個、那個的，比如加速度計和磁力計，就可以更精凖地判斷自己的位置和方向。 把這些數據輸入校正系統，就成了飛機自動駕駛儀，艦船的陀螺穩定儀，航天飛船和火箭上的導航系統。 再加上GPS（全球定位系統），我們就確切知道自己身在何處。 陀螺儀的旋轉碟片最小尺寸是有限的，但人類又發明了能夠將陀螺儀縮微的技術，細微到只有幾個立方毫米。科學家還在研發以激光為基礎的陀螺儀，比人的頭髮還要細。 1999年， 世上第一隻GPS腕錶問世。 隨著傳感設施變得越來越小，成本越來越低，電腦速度越來越快，電池越來越輕巧，它們的用途也迅速擴大，從智能手機到機器人，從遊戲機到虛擬現實頭盔。 還有，無人駕駛飛行器。最早的無人機據信是1849年問世的，比傅科的陀螺儀晚3年。 當時，奧地利要進攻威尼斯，把炸彈綁在氣球上，等風向順了就放飛。當然不是很成功，尤其是不少氣球炸彈沒有飛過邊界，落在奧地利境內。 不過，無人機這個概念的軍事應用並沒有因此而湮滅。直到4、5年前，關於無人機的新聞都跟戰爭有關。 然後，突然間就冒出很多涉及空中交通管理、機場附近設禁飛區，以及無人機送貨的文章。 世界無人機錦標賽在深圳舉行，超過120名選手遙控無人機在障礙叢生的跑道飛行，15歲的澳大利亞少年奪得冠軍。 無人機送貨何時成為常態？這個問題不好回答。到目前為止，無人機最常用的領域是電影拍攝、地理勘察等，還有在普通交通工具難以抵達的地方運送緊急醫療器材和藥品。 不過， 如果無人機能發展到日常送貨和載客的普及程度，那才是真正的大變局。 這件事中國已經有公司在嘗試，比如億航智能，就在開發載客無人機。 在中國農村，送貨無人機呈現跳躍式發展勢頭，因為那裏的基礎設施無力抵擋這種新科技的崛起——那裏沒有大型購物中心，道路交通水平參差不齊。 江蘇張圩村，全村沒幾輛汽車，半數家庭有冰箱，但人人都有手機，都用手機網購各種日常用品，從一次性尿布到新鮮螃蟹。 京東從2016年開始在江蘇省使用這種送貨無人機 據《紐約客》雜誌撰稿人樊嘉揚記述，京東用這款無人機向這個村子運送村民網購的物品，每天4趟。無人機載重至多30磅（13.6公斤），飛行時速45英里（約72公里）。 如果無人機送貨更加普及，那麼目前還不是太突出的「最後一英里配送」瓶頸問題就會浮出水面。 京東在張圩村是用人工負責送尿布、螃蟹之類商品上門，但在人工成本較貴的國家，「最後一英里配送」的代價就會在成本裏佔大頭。 如果這個環節能夠實現自動化，那麼傳統的實體商店可能就失去存在的必要了。 但目前誰都沒有解決方案。 亞馬遜和谷歌都在嘗試用大型無人機送貨 當然，還有更多問題需要解決。我們總是夢想網購的商品有一天能夠被空降到自家後院或公寓樓頂，可行嗎？ 是不是還應該安裝智能窗戶，主人不在家時可以自動打開，讓送貨無人機飛進家裏，可實現？ 是不是應該對無人機設置更嚴格的禁飛規限？倫敦的希思羅機場和蓋特威克機場今年都發生過無人機干擾造成混亂的事件，造成航空交通一片混亂。 還有一個容易被忽略但十分重要的問題，也就是不幸的塞爾森艦長1744年遇到的問題：氣候。 空運貨物的普及有一個前提，那就是無人機必須能在全天候條件下運行。 無人機可以安然穿越暴風雷雨而不折翼嗎？到那一天，也許可以說陀螺儀的價值真正得到了實現。