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飛天掃帚和時光旅行
飛天掃帚和時光旅行
最純粹的移動形式，是宇宙之間的移動……只有藉由導除引力才能創造出來。
－－瑞士畫家克利（Paul Klee）
「搏格往上飛了！」播報員喊道。在魁地奇比賽的空中體育場，兩支隊伍的各七名球員騎著掃帚飛升、俯衝，在閃躲對手投出的搏格時左右搖晃，同時努力讓紅快浮射門得分。魁地奇比賽令騎著飛天掃帚的哈利著迷，他試圖捉住金探子，為葛來分多學院贏得比賽。
巫術世界最受歡迎的交通工具－－掃帚，是最難守住的一個祕密，幾乎每個麻瓜都知道女巫和巫師靠它們來去自如。甚至到現在，科學家和工程師還絞盡腦汁地想研究他們是怎麼辦到的。光輪兩千飛天掃帚和火閃電，這兩種最受推崇的比賽用掃帚，可能採用極為先進的科技來抵抗地心引力的牽掣，那是一種極具商業和科學價值的技術。美國太空總署（ＮＡＳＡ）的研究人員如果能得到哈利的掃帚，很可能連自己的老奶奶都願意賣掉；更不用說飛行咒、衛斯理先生施了魔法的福特車、海格向哈利的教父布萊克借來的飛行摩托車，或者霍格華茲大廳中飄浮的蠟燭，這些全都暗示著，女巫和巫師必定知道如何任意地將地心引力打開或關掉。
那些用來製造反引力的奇特材料，可能可以用來連接蠹孔（wormhole），形成時空中兩個分隔遙遠的點之間的捷徑。例如，你可以踏進一個蠹孔的一端，然後回溯一萬年前，從幾百萬哩外的地方出現。哈利波特書中有數段情節描述巫師抄捷徑到九又四分之三月台，或造訪巫師購物的斜角巷，也許他們是藉由蠹孔，來做這種快速旅行。
藉由魔法旅行的例子不只這些，哈利使用呼嚕粉來快速移動，其他東西和人也可以憑空冒出，像是騎士公車、用餐時自動填滿碗盤的食物，或者巫師緊握著的一隻舊皮靴。這類神奇的現形術可能歸功於奇特的科技，就和《星艦迷航記》中，用來傳送企業號太空船的成員到外星球的方法類似。今天，這種超凡技術已經成為可能，因為在量子遙傳（Quantum teleportation）的尖端領域中，研究人員已經可以在實驗室裡，把物體的微粒移動後再重組起來。
一圓騎乘飛天掃帚的夢想
這個夢想就和人類歷史一樣的古老：能像鳥兒那樣凌空飛行，擺脫引力的束縛，自由自在地騰空飛翔，穿過白雲，而風在我們張開且快速拍動的手臂間竦竦作響。
那麼，為什麼我們不能飛？最簡捷的回答是，因為我們不是鳥類；而較長的回答則是，人類的身體無法提供正確的推與升的組合。我自己想提出的最長回答是，我們沒有羽毛來幫助製造上升與推進的力量、沒有效率高的肺部結構、夠大的心臟、中空的骨骼以減輕重量，也沒有夠強壯的肌肉力量支援快速的拍動。
雖然我們無法不靠任何輔助就飛起來，不過掃帚卻不見得像外表看起來那樣，是一種可笑的飛行工具，甚至美國太空總署也承認掃帚的推進力。米里斯（Mark Millis）在位於俄亥俄州美國太空總署的葛蘭研究中心，擁有令人矚目的專案主持人職銜，他負責突破推進力的物理研究專案，曾對各種不同的推進力技術作過深入的研究。米里斯從最古老的技術著手：一支以汽球輔助的掃帚。聽起來不像是哈利木製座騎的對手，第一，軟式飛艇的結構不太可能達到故事中所描述的火閃電那樣，擁有從零到時速一百五十哩只要十秒鐘的性能（雖然這個速度遠不及一部六千匹馬力的賽車，它可以在五秒鐘之內，從靜止加速到三百二十哩以上，並跑完四分之一哩）。米里斯也指出，汽球動力載具很容易就變成搏格的攻擊目標。
飛機式的掃帚又如何？有趣的是，這個建議可能比你想像的還神奇，在萊特兄弟製造了他們第一架飛機的一個世紀後，前加州大學聖地牙哥分校教授、也是麥金塔電腦的發明人拉斯金（Jef Raskin）說，一般教科書上對於如何讓飛機保持在空中飛翔的解釋是錯的。
飛機會飛，是因為空氣流過機翼上方表面的速度比下方快，這個理論是由瑞士科學家伯努利（Daneil Bernoulli）所創立。這種速度差異使機翼上方的空氣壓力下降，因而產生推升力（你可以在家裡吹一張鈔票，來見識這種效應）。不過拉斯金說其中有個問題：「這種單純的解釋，把推升力歸因於機翼彎曲的上緣與平坦下緣間的長度差異。如果這是真的，那麼飛機就不可能上下顛倒著飛，因為這時候彎曲的部分會在下方，而平坦的那一面會在上方。」但是飛機確實可以翻過來飛，而且有些飛機的機翼上下都有相同的弧度，此外即使是平坦機翼的紙飛機，也同樣能飛上天。
關鍵的問題在於：機翼如何產生推升力？倫敦大學學院專攻空氣動力學的數學家鮑爾斯（Robert Bowles）同意拉斯金的說法，即當機翼四周的氣流轉為向下時，就會產生升力。根據牛頓的運動定律，當氣流被導引偏向一個方向時，升力就會在另一方產生。不過，對機翼來說，有個很重要的認知是，要產生向下的氣流必須同時依賴機翼下方的偏導，和受到上方的彎曲。由於空氣略帶著滯黏性，會黏在機翼上方，尤其是靠近尖端處，因此會產生稱作渦流（vortex）的大量旋轉氣流。你可以倒一點牛奶到咖啡中，用小匙子在杯裡攪動，就可以看到這種在「黏稠」的液體裡移動所產生的咖啡渦流。當機翼上方表面擺脫渦流時，氣流便轉而向下，於是在機翼上產生一股上升的作用力。
鮑爾斯說，我們可以使用適當的設備，偵測出用小湯匙攪動咖啡時，作用於湯匙上的力，這股力就和推升機翼的力相同，是由湯匙的攻角（angle of attack）、湯匙的形狀和攪拌速度所決定。經過許多世代的學童所驗證的數學模型顯示，若有適當的攻角讓氣流轉而向下，即使是平坦的機翼也能飛起來。雖然這種「機翼理論」已成為討論數學流體力學書籍中的標準，但關於飛行仍有部分未解之謎。如何以電腦或巧妙的數學公式掌握亂流（氣流處在無秩序狀態）的本質，至今還沒有任何高明的麻瓜科學家能夠辦到。各式各樣的飛行都會產生某種程度的亂流，下次你搭乘飛機時，別忘了麻瓜至今還不是很了解在空中旅行的魔法。
米里斯半開玩笑說：「機翼代表著對於掃帚疑惑的一種傳統解決方案，而且也是讓你累積飛行里程數的好方法，雖然行李很容易弄丟。」不過，談到史萊哲林隊像噴射機那樣從空中呼嘯而過，許多騎在掃帚上俯衝、騰飛的描述中，並未提及機翼、引擎或其他相似的設備。所以，哈利騎的一定是一種特異的科技。
那麼用火箭來輔助掃帚呢？這是很合邏輯的辦法，但是只靠一根木棍的裝備應該是難以操控，而且巫師所穿著長袍也有不小心著火的危險。這使我們想到了反引力和曲速引擎（warp-drive）掃帚，這是比較可能的方法，也是美國太空總署似乎很感興趣的一種科技。雖然美國太空總署不用「反引力」或「曲速引擎」的字彙，但米里斯承認他們正在進行這種尖端物理學的相關研究。
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