他随后在海浪上发现了羽毛，并诅咒自己的发明。他将尸体安葬在陵墓中，这座岛屿便以他被埋葬的孩子伊卡洛斯的名字命名。—《变形记》第八卷
在充斥着恶意（有时甚至是兽性）创造出的怪物的神话中，有一个神话却源于希望，最终归于傲慢——不幸的伊卡洛斯。尽管他致命的飞行在 2000 多年前才被提及，但伊卡洛斯仍然是人类愚蠢的象征。伊卡洛斯“飞得离太阳太近”的命运，已成为西方文化中关于过度野心的警示及其后果的经典故事。但实际上，伊卡洛斯应该尽可能地飞向太阳。
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尽管伊卡洛斯的神话在流行文化和古典文学中被广泛引用，但他的整个故事在罗马诗人奥维德（Ovid）创作的鸿篇巨制《变形记》（Metamorphoses）中 仅占短短四个段落。故事讲述了伊卡洛斯的父亲代达罗斯（Daedalus）是一位技艺精湛的工匠，受克里特国王米诺斯（King Minos）之托建造迷宫。当然，国王背叛了代达罗斯（这些故事通常都是这样），代达罗斯很快发现自己被困在了自己设计的迷宫里。为了逃脱，代达罗斯的工程师本能被激发，他想出了为自己和儿子制作羽毛和蜂蜡翅膀的主意。
代达罗斯是第一个尝试他发明的。当他乘着一阵疾风在空中盘旋时，他指示伊卡洛斯在两个极端之间飞行——飞得太低，海水会吞噬你；飞得太高，太阳会灼伤你。带着“永不再犯的吻”，这位技艺精湛的工程师起飞了，并等待他的儿子也这样做。伊卡洛斯犹豫不决，不确定自己是否能驾驭这双组装好的翅膀。起飞后不久，伊卡洛斯便失去了所有的恐惧。奥维德在《变形记》中说：“男孩开始享受他大胆的飞行，抛开了他的向导，被对天堂的渴望所吸引，越飞越高。”他的空中杂技让他离太阳太近，太阳融化了他的蜡翅膀。伊卡洛斯挥舞着手臂，坠入大海，再也无法飞行。
伊卡洛斯的死亡是“太狂妄、太贪婪或太自以为是”的经典例子。但这样的野心真的会让他毁灭吗？物理学说不。伊卡洛斯可以想飞多靠近太阳就飞多靠近太阳；距离太阳的远近并不是他坠海的原因。
和任何好的物理问题一样，研究这种情况时首先要确定的就是初始条件。例如，我们知道伊卡洛斯使用的翅膀是由蜡制成的。这使我们可以查找融化蜡所需的能量，这将在后面很重要。
下一步是做出一系列假设（有些会比其他的好），这正是 一篇令人喜爱又充满书呆子气的学生论文所做的。来自莱斯特大学跨学科科学中心的乔纳森·科格尔（Jonathan Cogle）、杰克·考克斯（Jake Cox）和吉米·皮尔斯（Jimmy Pierce）首先估算了伊卡洛斯蜡翅膀的大小。为此，他们将金雕的翼展按比例放大，就像雕塑是人类身高一样。翅膀越大，吸收的阳光越多。像物理学家进行所有“粗略估算”一样，他们假设翅膀基本上是矩形。这就得到了表面积。
[我个人认为这个估算有问题，因为重量比高度对飞行更重要。真的，它让丘比特看起来很奇怪。但由于论文中的所有数字都基于高度比例，我将在此继续使用它们。]
最后一步是代入神话的条件并做出最终假设。在这篇论文中，作者假设伊卡洛斯飞行的那一天将是一个晴朗的日子，云层很少。由于伊卡洛斯是从克里特岛的迷宫飞出的，他的位置会靠近赤道。这两个假设都决定了有多少太阳能会到达翅膀。当作者将假定的太阳能量与假定的雕塑翅膀的平方英尺相结合时，他们计算出最终的功率——830 瓦，大约相当于半个电热水壶的功率——将辐射到代达罗斯用蜡制作的结构上。
一旦作者获得了翅膀吸收的太阳能，他们就必须弄清楚这些能量如何在蜡中扩散。将翅膀建模为光滑的白色表面，他们确定翅膀每秒只吸收 40% 的能量（其余的会被反射）。
最后是蜡。如果代达罗斯使用的蜡在两个翅膀表面都涂得很薄，伊卡洛斯仍然会背负近六公斤的蜡。这是一个假设，但至少我们确切地知道融化这些蜡需要多少能量。作者利用熔化潜热（熔化物质所需的能量）作为计算依据，最终计算出太阳会在 42 到 67 分钟内融化伊卡洛斯的翅膀。
注意到伊卡洛斯离太阳的距离从未被提及吗？如果他停留在可呼吸的大气层内，并且没有遇到任何显著的天气系统，照射到翅膀上的阳光量将几乎是恒定的。总的来说，改变伊卡洛斯和太阳之间的距离（在他不会窒息或冻僵的范围内）没有区别。距离地面 10 米或 10,000 米，你仍然距离那个巨大的气团 150,000,000,000 米。
所以，伊卡洛斯可以想飞多靠近太阳就飞多靠近太阳，这对他融化翅膀来说不会有实际区别。但伊卡洛斯飞行时日晒高度的独立性也意味着另一件事——他应该尽可能地飞向太阳。
在你可以实际飞行蜡翅膀的高度范围内，日晒几乎没有变化，但温度变化很大。在地球表面上方的前 10 公里，温度可以从 20 摄氏度下降到 -60 摄氏度。你爬得越高，温度就越低。
与大多数固体一样，蜡首先需要达到一定的温度才能融化。与水不同，水在寒冷时 煮沸速度会加快，蜡的初始温度越低，将其升高到熔化温度所需的能量就越多。因此，地面的蜡比“太靠近”太阳的寒冷高层大气中的蜡会更快地融化。考虑所有物理因素——翅膀的大小、蜡的熔化能量、随着你爬升到大气层的高度而变化的温度——结论很清楚：伊卡洛斯不仅可以想飞多靠近太阳就飞多靠近太阳，他应该飞到“太近”的地方，以延长他的飞行。
如果伊卡洛斯的古典比喻在科学上是不准确的，也许是时候改变它的文化意义了。想想历史上多少次有人告诉发明家、科学家或思想家不要做太大的梦。再想想有多少警告被置之不顾，结果却得到了回报。想想有多少挑战规则者、探险家和实验者尽可能地靠近太阳，并且继续在没有受伤的情况下翱翔。一些名字浮现在脑海中：罗莎·帕克斯（Rosa Parks）、巴兹·奥尔德林（Buzz Aldrin）、爱德华·詹纳（Edward Jenner）（当然还有更多更多）。如果实际上，伊卡洛斯能够拥抱他飞行的奇迹，或许我们可以允许对其有更多的解读。
要有勇气，要好奇，尽情飞向太阳吧。你可能会惊讶于自己能飞多高。
图片来源: 赫伯特·詹姆斯·德雷珀（Herbert James Draper）的《哀悼伊卡洛斯》（Lament for Icarus）（1863–1920）
论文来源: 被烤焦的伊卡洛斯翅膀
参考文献:
Cogle, J., Cox, J., & Pierce, J. (2013, March 18). Chargrilled Icarus' Wings. Journal of Interdisicplinary Science Topics.
