龍（和其他魔獸）物理上能飛起來嗎？

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龍和其他傳說／流行文化中的飛行動物，假設不靠魔法，單純靠物理與肌肉，飛得起來嗎？



簡言之大概不行，還是得靠魔法唷。立刻節省了大家 22 分鐘！我們下次見~~~~修修修修蛋幾壘......

講一下為什麼不行，才是知識與梗之所在。以下一貫的不會照字翻譯影片內容——翻譯太慢啦誰養我我就翻——我會摘要解釋精華之所在。順便附帶我自己的亂談亂說。
這影片有趣的切入點是從地球上兩種大型飛行動物：鳥類和蝙蝠（昆蟲表示人家明明是最古老的......不是溫血錯了嘛）的特徵簡單說明，並拿這些特徵、尺度用來和經典標誌性的一些奇幻界飛行生物類比。

阿虛如是說

為何只有簡單說明？部分是因為力不從心QQ。

人類目前對於鳥類仰賴以飛行的空氣動力學，謙虛說不敢保證完全懂所有的層面。還有一些力有未逮的魔法存在的空間。例如紊流，例如 Navier-Stokes 方程式的解的唯一性的證明。

況且，鳥類經過漫長的演化，如今幾乎適應了地球上各式各樣的可能生態棲位，光是會飛的鳥之中就精熟非常多種飛法，從蜂鳥到禿鷹到猛禽到水鳥到雁鵝......各式各樣飛飛飛飛。不會飛的鳥更是充滿了奇葩的特色。

動用了學術界人脈，up主 Simon Clark ←本身是位博士，視訊採訪了一位研究鳥類飛行的生物動力學博士，和另一位研究大型蝙蝠保育的博士，知識力充滿的感覺。

和內行人聊天能解鎖的是門道，能快速在陌生知識領域裡得到明確指引：如果要套用鳥類模式，藉著外插法推測那些傳說生物要飛起來「翅膀得有多大」......ㄟ我到底該讀那些論文啊，外行人眼中，論文太多都要眼花撩亂惹，需要專家提點一二。

訪談中的額外冷知識收穫：某大學為了給鸚鵡測試飛行動力參數，蓋了一個鸚鵡專用的風洞～～ 偉哉！怎麼有點可愛 :D

至於怎麼從真實生物外推奇幻生物會比較合理，鳥類博士的建議是，可以沿用他們鳥類生物物理界已經發展出來的一套分類：飛鳥有百百種，但我們可以簡單地透過區區兩個參數來將他們分群（clustering）。

第一個參數是翼展弦比（aspect ratio 簡寫 AR），這其實是人類研究飛行機的時候發展出來的，用於歸類機翼的形狀是狹長（AR 大）或短鈍（AR 小）。

AR 的公式是翼展（翅膀尖端到根部長）的平方除以翼面積。我們想像一個長方形翅膀的話，這個比例相當於長÷寬 [proof.  (長x長) / (長x寬) = 長÷寬 ]

圖源: NASA

飛禽的第二個參數是每單位的翼面承重（wing loading），很直白就是體重除以兩翼總面積。

總而言之，分出來的群集中，最善於飛行的猛禽類都有相似的翼展翼寬比，牠們的體重 vs 翼長也很呈線性分布，很直很適合拿來外推。

代數過程自己看影片XD，結論是推算起來，體重一公噸的動物要如猛禽般撲翅飛行，兩翼翼展需要一共六公尺長。

鳥博士指出，更無理一點在於，因為鳥類飛行使用的肌肉相當於我們的胸肌（Pectoralis major，雞胸肉=胸肌肉。此外鳥類的鎖骨癒合成一個V字型= 許願骨，其彈性有利於儲存翅膀撲動的力量，以及其他適應結構）。

而神話中的飛行生物，包括天使、格里芬和鷹馬，如果同時具有翅膀和前肢（無論是手或前足），那牠們的胸肌勢必得多複製一份，一份胸肌負責前肢，一份胸肌負責振翅。

講到這，各位奇幻插畫家注意了！天使雙重胸肌需要，咱們全要（腐起來）。

雖然影片把這件事當作要點，形容得很不可能的樣子，但身為一個科宅，我反而覺得「兩份胸肌」這件事反而在基因的層次不難做到。

意思是胚胎學！當胚胎發育調控異常，例如缺乏養分、或是母親誤食毒素、或是被病毒感染等等，往往會造成胚胎體節（somite）的重複。體節就是一節一節的，動物會從頭到尾依次啟動不同的基因，在不同節開始製造不同器官部位，是基因藍圖控制的一個一個「發育部門」。

體節重複在哺乳動物有時會導致多肢畸形，表示不巧被重複的體節，剛好含有會長出附肢的「肢芽」（limb bud），多一份就多一隻／一對手臂。在產檢不普遍的地區，人類新生兒擁有多肢畸形並不罕見，也可能導致危險的難產。在古代印度神話中可以看到多肢畸形的影子。

在空想世界構築（worldbuilding）的論壇上，有生物底子的網友談起空想生物，往往也會試著用體節的重組來模擬人頭馬、三頭六臂的「蚩尤」等等生物的「合理」解剖構造設計。

我是覺得齁，就和神級宅宅：大導演詹姆斯柯麥隆在電影中創作建構的潘朵拉星球一樣，奇幻生物往往是取自於地球真實生物的特徵重組、加上有限的創意所設計的，而不是從真空裡捉摸出一組空想。重組取自熟悉的事物，更容易產生驚奇的效果。

至於蝙蝠的部分，蝙蝠比起鳥雖然有著飛行操縱性更佳的優勢（出自於蝙蝠翼附著在牠們延長的掌骨上，每一指都可以細微的展開收合），但壞消息是蝙蝠的體型顯然有極限——無論現存最大的蝙蝠（菲律賓的鬃毛利齒狐蝠）或化石紀錄，來看蝙蝠的體型已經封頂。

同源（homologous）骨骼架構

蝙蝠無法巨大化的原因出在這點：越大的蝠翼的揮動起來越慢，當體重肥大到一定程度，需要飛起來的拍翅頻率會超過蝙蝠肌肉所能負荷。

結論是採鳥翼路線，以重量估計，大多數奇幻動物設定的翼展皆不夠大（除非龍如鳥一樣體內大部分體積以中空的骨骼和空氣氣囊填充以減重，甚至在囊裡面填充氫氣......等等我似乎領悟了什麼XD）。

蝠翼路線，蝙蝠本身的巨大化演化已經遇到了生物物理學之牆，研發進度緩慢，要變大可能需要一點魔法。

翼展達十公尺的風神翼龍表示：嫩！

就是這樣。掰掰。

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頻道簡介：這頻道還沒紅，但節目品質已經很成熟了。Up 主 Simon Clark 是英國 Exeter 大學的地球大氣物理學（i.e. 氣象科學）新科博士。他的論文主題是氣候變遷。正好他目前比較紅的幾個影片，都和英國的極端冷熱氣候有關：解釋極地渦旋、熱浪等等。

他另外還和朋友有個維基百科亂看亂聊的 Podcast 叫 The Wikicast。Clark 本身住在英國西南部的布里斯托（Bristol），顯然也因地緣關係，和當地特產：特大咖 YouTube 頻道集團 Yogscast——專門播映遊戲實況和青少年流行內容——是好朋友的樣子。

但回溯起來，我完全不是因為以上理由認識他的。而是稍早 Clark 有參加著名 YouTuber 紅衣男 Tom Scott 主持的益智問答節目「橫向聯想」（ Lateral） 第一屆。他的搭檔是生物科學博士 Sally Le Page。兩個博士在第一集仍然迅速的敗給了魔王級的對手XDDDDD。

顯然，講到冷知識含量，年紀較大的選手擁有壓倒性的優勢......但我還是追蹤了所有人。嗯我人真好。