自動導航系統

要是你有過迷路的經驗，一定知道在陌生的地方找路有多困難。那麼，在茫茫大海中，航海家怎麼知道要向什麼方向航行呢？即使有指南針，但要是不知道自己的位置跟目的地之間的距離和方向的話，有指南針也沒什麼用。到18世紀30年代之後，有人發明了六分儀和經線儀（航海天文鐘），那時航海家才可以在地圖上準確地計算出船隻所在的位置，並算出適合的航線。不過，每一次計算船位的資料都要花好幾個小時。

今天，許多國家的汽車都安裝了一個不算太貴的科技產品，可以連接到全球衛星定位系統（GPS），幫助司機找出適合的路線。你只要輸入目的地的地址，這個儀器就會在螢幕上顯示你目前的位置，還會指示你怎樣到達目的地。這個先進儀器的原理是什麼呢？

目前提供全球定位系統的衛星大約有30個，而每個衛星都會發出信號，顯示自己所在的位置和時間，誤差為幾十億分之一秒，非常準確。你的全球衛星定位系統的接收器一旦收到幾個衛星的信號之後，就能準確地測出信號從衛星傳到接收器要多少時間，根據這些數據，就可以計算出你所在的位置了。你可以想像這需要多麼複雜的數學計算公式嗎？接收器只要幾秒鐘，就可以計算出你跟三個衛星的距離有多遠，這三個衛星都距離你有上萬公里遠，而每個衛星都以每秒許多公里的速度向不同的方向運行。

20世紀60年代早期，布拉德福德·柏金森博士和伊凡·蓋汀博士發明了全球衛星定位系統。這個系統本來只用在軍事之上，後來一般人也可以使用，直到1996年，才被人廣泛應用。全球衛星定位系統的接收器的確是尖端的電腦科技，但這個系統是不是全宇宙中第一個自動導航系統呢？

［第8頁的圖片鳴謝］

地球：Based on NASA photo

大自然早就有了！

「連天上的鸛鳥也清楚知道移棲的時候」。——耶利米書8:7

大約2500多年前，耶利米談到鸛鳥的移棲時說了以上的話。今天，大家仍然對動物移棲的本能感到驚嘆，例如：鮭魚會從幾千公里遠的海洋游回自己原本出生的溪流；研究員曾追蹤一隻在印尼出生的稜皮龜（革龜），發現稜皮龜會游2萬公里（1萬3000英里）移棲到美國俄勒岡州的海岸，令人難以置信。一般來說，稜皮龜還會游回印尼原來出生的地方挖洞下蛋。

候鳥導航的本能已經很令人驚訝，但有些動物更厲害，牠們就算被帶到陌生的地方也懂得怎樣回老家。例如，研究員曾從太平洋中心的小島帶了18隻信天翁，搭飛機到幾千公里之外的不同地方，然後放走牠們，有些信天翁從太平洋的最西邊放走；有些從太平洋的最東邊放走。不到幾個星期，大部分信天翁都飛回原本的家了。

還有，研究員將一些鴿子運送到150多公里（100多英里）之外鴿子沒去過的地方，然後放走牠們，這些鴿子有的被注射了很重的麻醉藥，有的則被關在旋轉的籠子裡。但這些鴿子一出籠子只不過轉了幾個圈，就知道自己在哪裡，然後就朝著老家的方向飛回去！即使研究員讓鴿子戴上霧面的眼鏡，牠們也知道怎樣飛回去。所以，研究員猜想，鴿子可以感應到牠們所接收的重要導航資訊是來自哪個方向的，然後計算出自己所在的位置，從而知道老家的方向。

在北美很多地方都有帝王蝶，每年帝王蝶都會飛1500多公里（1000多英里）到墨西哥的一個小角落。雖然帝王蝶從沒有到過墨西哥，卻不會迷路，還會飛到牠們曾祖父母以前棲息的樹上。為什麼帝王蝶不會迷路呢？研究員到現在都想不透！

人類發明的自動導航系統只能倚靠衛星來傳送數據。但是很多動物似乎可以用好幾種方法來導航，例如，辨認磁場、看地標和太陽的位置，以及聞特別的氣味，甚至聽聲音來辨認方向。生物學教授詹姆斯·古爾德寫道：「有些動物的生存一定要靠準確的導航系統，而這些動物的導航設備真的太完善了……通常牠們都有好幾種備用的導航系統可以選擇，牠們會看當時的情況，哪一種導航系統可以提供最準確資料，就用那一種。」動物的導航系統實在很先進，研究員想破了頭也不明所以！