自动导航系统

要是你有过迷路的经验，一定知道在陌生的地方找路有多困难。那么，在茫茫大海中，航海家怎么知道要向什么方向航行呢？即使有指南针，但要是不知道自己的位置跟目的地之间的距离和方向的话，有指南针也没什么用。到18世纪30年代之后，有人发明了六分仪和经线仪（航海天文钟），那时航海家才可以在地图上准确地计算出船只所在的位置，并算出适合的航线。不过，每一次计算船位的资料都要花好几个小时。

今天，许多国家的汽车都安装了一个不算太贵的科技产品，可以连接到全球卫星定位系统（GPS），帮助司机找出适合的路线。你只要输入目的地的地址，这个仪器就会在萤幕上显示你目前的位置，还会指示你怎样到达目的地。这个先进仪器的原理是什么呢？

目前提供全球定位系统的卫星大约有30个，而每个卫星都会发出信号，显示自己所在的位置和时间，误差为几十亿分之一秒，非常准确。你的全球卫星定位系统的接收器一旦收到几个卫星的信号之后，就能准确地测出信号从卫星传到接收器要多少时间，根据这些数据，就可以计算出你所在的位置了。你可以想象这需要多么复杂的数学计算公式吗？接收器只要几秒钟，就可以计算出你跟三个卫星的距离有多远，这三个卫星都距离你有上万公里远，而每个卫星都以每秒许多公里的速度向不同的方向运行。

20世纪60年代早期，布拉德福德·柏金森博士和伊凡·盖汀博士发明了全球卫星定位系统。这个系统本来只用在军事之上，后来一般人也可以使用，直到1996年，才被人广泛应用。全球卫星定位系统的接收器的确是尖端的电脑科技，但这个系统是不是全宇宙中第一个自动导航系统呢？

［第8页的图片鸣谢］

地球：Based on NASA photo

大自然早就有了！

“连天上的鹳鸟也清楚知道移栖的时候”。——耶利米书8:7

大约2500多年前，耶利米谈到鹳鸟的移栖时说了以上的话。今天，大家仍然对动物移栖的本能感到惊叹，例如：鲑鱼会从几千公里远的海洋游回自己原本出生的溪流；研究员曾追踪一只在印尼出生的棱皮龟（革龟），发现棱皮龟会游2万公里（1万3000英里）移栖到美国俄勒冈州的海岸，令人难以置信。一般来说，棱皮龟还会游回印尼原来出生的地方挖洞下蛋。

候鸟导航的本能已经很令人惊讶，但有些动物更厉害，它们就算被带到陌生的地方也懂得怎样回老家。例如，研究员曾从太平洋中心的小岛带了18只信天翁，搭飞机到几千公里之外的不同地方，然后放走它们，有些信天翁从太平洋的最西边放走；有些从太平洋的最东边放走。不到几个星期，大部分信天翁都飞回原本的家了。

还有，研究员将一些鸽子运送到150多公里（100多英里）之外鸽子没去过的地方，然后放走它们，这些鸽子有的被注射了很重的麻醉药，有的则被关在旋转的笼子里。但这些鸽子一出笼子只不过转了几个圈，就知道自己在哪里，然后就朝着老家的方向飞回去！即使研究员让鸽子戴上雾面的眼镜，它们也知道怎样飞回去。所以，研究员猜想，鸽子可以感应到它们所接收的重要导航资讯是来自哪个方向的，然后计算出自己所在的位置，从而知道老家的方向。

在北美很多地方都有帝王蝶，每年帝王蝶都会飞1500多公里（1000多英里）到墨西哥的一个小角落。虽然帝王蝶从没有到过墨西哥，却不会迷路，还会飞到它们曾祖父母以前栖息的树上。为什么帝王蝶不会迷路呢？研究员到现在都想不透！

人类发明的自动导航系统只能倚靠卫星来传送数据。但是很多动物似乎可以用好几种方法来导航，例如，辨认磁场、看地标和太阳的位置，以及闻特别的气味，甚至听声音来辨认方向。生物学教授詹姆斯·古尔德写道：“有些动物的生存一定要靠准确的导航系统，而这些动物的导航设备真的太完善了……通常它们都有好几种备用的导航系统可以选择，它们会看当时的情况，哪一种导航系统可以提供最准确资料，就用那一种。”动物的导航系统实在很先进，研究员想破了头也不明所以！