偏振光导航的发明应用

飞机在高纬度迷失方向的问题曾经长时间困扰着科学家。后来，仿生学家在长期的研究中发现，昆虫的眼睛里有我们人类看不见的“秘密”。原来，自然界中有许多昆虫，如蚂蚁、甲虫、蜜蜂、水蚤等能看到太阳的偏振光，并利用它来导航。

飞机诞生不久就能依靠磁罗盘来导航了。可是，有一次一架小型飞机进入北极圈上空后，驾驶员发现磁罗盘失灵了。惊慌之下，飞机只好迫降在茫茫的冰原之上。原来，地磁场的两极就在地球的两极附近，飞机只要进入两极地区，磁罗盘的指针就会被磁极牢牢地吸引向下，失去了往日精确指示方向的作用。那么，在高纬度的两极区域怎样才能找到正确的方向呢?

所谓太阳偏振光，是指在某个方向上振动，或某个方向的振动占有优势的光。天空中任何一点偏振光的偏振方向，都同太阳、观察者和那一点组成的平面相垂直。可惜，人类的眼睛根本看不到偏振光。

蜜蜂

生活在沙漠的蚂蚁也是利用偏振光定向的能手。为了寻找食物，沙漠蚂蚁在没有任何标志物的沙漠上奔波忙碌，即使云缠雾绕的日子，也能找到回家的路，这种奇特的本领让人类惊奇不已，而蚂蚁依靠的就是偏振光导航——能准确地判定出太阳的位置。

许多昆虫的眼睛有这种“特异功能”。蜜蜂的眼睛里就长着“天然的偏振光罗盘”。蜜蜂有5只眼:长在头甲上的3只眼，叫单眼。单眼能感受光线的强或弱，是照明强度的感受器。蜜蜂就是利用这些小眼感受太阳偏振光的，由此来确定太阳方位。蜜蜂早晨什么时间飞出去，晚上什么时间归巢，是由单眼决定的。而长在头两侧的两只大眼，叫复眼，每只复眼由6300只小眼组成。复眼中的每个小眼是由8个作辐射状排列的感光细胞组成的。所以，蜜蜂即使在阴云密布的日子，也能“看”到偏振光，并准确无误地飞行在蜂巢和采蜜地点之间。

科学家从蜜蜂、蚂蚁等昆虫的偏光定向技术中得到启发，设计了用于航海和航空的偏振光罗盘。依靠这种新型罗盘的导航，在南极或北极附近的高纬度区域，轮船和飞机照“航”不误。即使是在乌云蔽日或太阳处于地平线以下之时，也不至于迷失方向，再也不用担心磁罗盘失灵了。