从理论上来说,两点之间直线的距离最短。因此,在日常生活中,人们总是希冀能找出最短的直线,进而缩短路程需要花费的时间和精力。可有趣的是,大多数时候人们的愿望总是落空:乘坐出租车的时候,出租车好像在“绕路”走;步行前往某个地点的时候,地图的指示总是七扭八拐的。而这种感受最为强烈的时刻,莫过于搭乘飞机的时候,飞机本可以直线飞行,却不知道怎么地也在“绕着”飞。

难道“两点之间直线最短”并不适用于飞机飞行路线的规划吗?

当然不是,作为一种被广泛认可的数学原理,“两点之间直线最短”是没有任何学术争议的存在,在现实生活中也是大行其道的。飞机规划飞行路线之时,首要考虑的便是如何缩短两地之间的距离。因此,它们遵循的也是此原则。可为什么人们在地图上看到的飞行路线会如此曲折呢?

道理很简单。人们在地图上瞧见的飞行路线是以2D维度显示出来的图像,而现实世界却是超出2D维度的三维空间甚至是四维空间。这也就意味着,现实世界中事物所处的空间位置并非地图图像所显示的那般平面,因此,要想在现实世界中规划两点之间的距离,就不再是简单地画条直线,而是得依据空间关系画出一条圆弧线。

同时,由于地图绘制师在将实际的飞行路线绘制在地图上的时候,会遇上将多维空间转化为二维空间的变形问题。

试想一下,当我们先在一个球体上找两点并画上一条直线,接着将这个球体完整地展开成为一个平面,那么我们便会清楚地发现,原本两点之间的直线此时变得异常的遥远。同理,实际上没有那么远的飞行路线移植在地图上之时,就会被无限地拉长,进而给靠肉眼丈量距离的人们以一种极为曲折、狭长的感觉。

科学地来说,只有赤道地区才有可能不被这种变形拉长或是缩短原本的面貌,像南北极地区的版图都是经过了一定的变形和扭曲的。最关键的是,这些变形情况还是基于地球是一个理想球体的假设之上。但众所周知的是,地球并非一个完美的球体。换言之,真实的空间变形情况比理论上变形情况更为严重。

除此之外,飞机飞行路线的规划不仅得考虑到两地距离之间的问题,还得考虑到飞行技术的因素。作为典型的现代产物,飞机成为人们通用的交通工具不过百余年的事情。这也就意味着,并不是每一个城市都拥有建设一座机场的能力,并不是每一架飞机都拥有超长续航的能力。

那么,为了保障飞机的正常续航,它们必须在飞行一段时间后停留在某机场。如此一来,机场的位置、续航的距离这些实际问题就限制了飞机飞行路线规划的自由度。同时,地球不仅是个球体,还是一个拥有不同地形、不同气候的星球。在规划飞行路线之时,人们会尽可能地避免途经一些气候恶劣、地形复杂的地区。

毕竟,相较于缩短飞行时间而言,飞机出行首要保障的是乘客的安全。当然,也正是出于此原因,大多数航空公司不敢、也不愿意尝试一些从未飞行的路线。

应该注意的是,在飞机飞行的过程中,它必须依赖地面的操作指示飞行。要知道,空中并不存在着什么交通路标,更没有实际的交通警察,只有长得都差不多的白云。飞行员无法按照道路指示前进,更不可能靠直觉跟着白云走,只能依赖地面导航台的飞行指示,这也是限制飞行路线规划自由度的重要因素之一。现在,你了解了吗?



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