《旋转的科学》评论：陀螺中的世界 - 《华尔街日报》

图片来源：Alamy Stock Photo不少作家都曾通过单一主题的棱镜审视广阔历史、思想或科学领域而取得成功。这一趋势或许始于詹姆斯·格莱克1987年出版的《混沌》，该书揭示了自然界中随机性出人意料的作用。马克·科尔兰斯基在1997年的《鳕鱼》和玛丽·罗奇2003年关于尸体的《僵硬》中，则采用了更为具体的聚焦写法。

罗兰·恩诺斯在《旋转的科学》中将这一写作手法提升至令人目眩的高度。从玩具陀螺到飓风，万物皆可旋转的观点看似平淡无奇。但这位赫尔大学生物科学教授希望我们理解：旋转是宇宙的基本法则。它参与人体机能的运作与基础设施的设计，当然也体现在地球乃至整个宇宙的有序运动中。恩诺斯期待本书能让读者"终能理解世界运转的真正奥秘"。

开篇他讲述了英国工程师在一战期间设计突破性的索普威斯骆驼双翼机时，如何低估了旋转的力量。传统飞机将发动机固定在机身，驱动末端装有螺旋桨的转轴。而骆驼式战机将转轴锁定在机体上，让整个发动机与螺旋桨一同高速旋转。这种奇特设计有多项优势，却存在一个致命缺陷：发动机的巨大旋转力常使新手飞行员陷入致命的死亡螺旋。

在告诫读者不要轻视旋转的物理原理后，恩诺斯先生将故事回溯至时间之初。我们了解到大爆炸"在产生的气体云中形成了巨大的漩涡"。这些涡流成为恒星、星系及万物形成的核心。“旋转，“他写道，“正是我们宇宙存在的根本原因。”

恩诺斯先生努力说服我们——除了索普威斯骆驼战斗机的例子外——应当感恩宇宙中存在如此多的旋转现象。那个最终演化成我们有序太阳系的混沌气体云，唯有通过旋转才能实现这一转变。我们尤其幸运的是，家园行星的旋转速度恰到好处。这种自转形成了地球的磁层保护罩，使我们免受致命太阳辐射的伤害。在地球表面，从大气环流到海洋洋流，一切似乎都处于旋转、持续混合与搅动的状态，这些过程调节温度、降低风速并调控降雨。简而言之，旋转让世界成为"绝佳的居住之地”。

当恩诺斯先生阐述历史上人类如何通过驾驭旋转力量实现繁荣时，他的论述真正展开。我们了解到旧石器时代人类如何使用弓钻——通过松弛的弓弦快速旋转木制纺锤——来生火、为制作工具钻孔，甚至实施简单的牙科手术。发现新的旋转方法为早期文明奠定了基础：将棉毛纤维纺成线，使我们开始穿着织物而非兽皮。早在工业革命之前，人类的关键发明通常都涉及旋转：磨石、陶轮、踏车以及各式各样的泵。

恩诺斯先生的故事并非简单的技术胜利论。持不同意见者尤其会喜欢他关于“令人失望的轮子”的叙述。人们常将轮子的发明视为改变世界的创新典范。但恩诺斯指出，事实上，在人类历史的大部分时间里，轮子——至少用于运输的那种——并没有那么实用。在工程道路发展之前，地面过于粗糙，轮式运输相比步行或骑马并无显著优势。恩诺斯提到，印加人、玛雅人和阿兹特克人曾制作过四轮玩具，却从未造出成人尺寸的版本。没有金属工具，就无法制作耐用的木制轮子。

随着工业革命的到来，恩诺斯的叙述节奏骤然加快。水车驱动轧棉机和织布机，涡轮机更以惊人速度旋转。蒸汽引擎逐年进化成为移动动力源，直至被柴油和汽油取代。这般疾驰的变革恐怕会让部分读者感到——用他的话说——天旋地转。

在最后章节中，恩诺斯探索了人类在工作与休闲中运用旋转力学的奥秘。我们看到棒球投手和高尔夫球手如何扭转身躯，将最大能量灌注于击出的球体。恩诺斯希望我们将人体视为一种精密的机器，通过铰链般的关节和杠杆放大旋转力。他说，我们的"复杂关节身体"在许多方面都优于机械系统。

《旋转的科学》行文如风，未能深入挖掘故事背后的人物。例如当恩诺斯讨论花样滑冰——这项几乎完全由旋转构成的运动时，他解析了选手收紧手臂加速旋转时的物理原理。这些力学分析令人着迷，但读者难免期待：若能采访滑冰运动员询问"那种感觉如何”，该有多好。

恩诺斯先生最后感叹道，许多科学家缺乏"对旋转科学的直观感受"。他说，他们常常在应该从仔细观察开始时，却转向用方程式来模拟旋转物体的行为。他认为，学童应该有更多时间玩陀螺和陀螺仪。这些简单的玩具可以教会我们宇宙美妙平衡的动态本质。而且，无论我们是扔飞盘还是设计飞机，这都是我们应该花点时间去欣赏的东西。

梅格斯先生是《大众机械》的前编辑，也是曼哈顿研究所的高级研究员。

刊登于2023年8月1日的印刷版，标题为《旋转的世界》。