本文由機械及航空航天工程系榮休教授陳介中撰寫
最近參加了一次噴氣推進實驗室 (Jet Propulsion Laboratory, JPL) 的活動，並聽取了科學家和工程師們的演講，描述他們如何設計了小巧玲瓏又可愛的「創新號」(Ingenuity)機器人直升機。它是由「毅力號」漫遊者太空船(Perseverance rover spacecraft)，帶到了火星表面。之後，創新號成功的完成了旋轉翼飛機，在外星球上首次的可控動力飛行。造訪JPL，使我在日益令人沮喪的疫情中，有了一次愉快的回憶。
我在加州理工學院畢業後，進入JPL工作了25年，1991 年加入香港科技大學任教，16 年後，於2008 年退休。這是我唯一曾經永久工作過的兩個地方，在西方世界的大學教員中，這是個相當單純的事業進程。JPL的講者指出，由於火星的大氣密度較低，直升機旋翼型的設計是建立在低雷諾數（注解一）空氣動力學。造成的結果是直升機旋翼的翼型非常不尋常。它的主要設計參考資料之一是劍橋出版社2007年出版的《低雷諾數的空氣動力學》，作者是一位華裔教授，他有一個更不尋常的英文姓名—— SHYY。他就是香港科技大學校長史維教授。按照傳統，我向當時的老校長吳家瑋做了報告。不久後，我收到了史維校長的電郵，要求提供「創新號」機器人直升機設計的相關資料。
在發送描述設計過程報告的同時，我還提到了在幾個世紀前發生過的另一項有趣並且相關的研究。列奧納多·達·芬奇（Leonardo da Vinci，1452-1519）是義大利文藝復興時代早期的博學者，他被公認為是有史以來最有才華，最多元化，在許多領域都有非凡成就的人才之一。他花了大約四十年，也就是他的整個成年人生，致力於解決飛行問題。他的天才體現在他設計的「四個翅膀鳥類模仿飛行器」（ornithopter），如圖像所示，達·芬奇的飛行器與火星直升機「創新號」看起來非常相似。
當年在我的工作時期，噴氣推進實驗室正進行著一系列的行星探測任務。火星是離地球最近的行星，並且是具有固體表面的陸地行星。行星探測開始是以水手號太空船（Mariner spacecraft）進行目標的飛越探測。隨後的海盜計畫（Viking program）是在1990和2000年代提供資訊最多的火星探測任務，海盜號的著陸器，確切的證實了火星上存在有密度非常低的大氣層，當時在JPL有一群年輕的科學家和工程師開始了夢幻式的遐想討論；
他們駕駛著JPL001火星航班，在經過漫長的星際航程後，到達了火星，調整軌道啟動降落程式：
「JPL001呼叫火星基地，目視降落場，要求進場著陸。」
「火星基地，JPL001，信號清晰，目視著陸進場。 能見度 18，溫度 -20，風向190，風速每秒8公尺，高度計 10.05。允許著陸。」
幾乎是在半個世紀後，夢想被可愛的小機器人直升機「創新號」實現了。本短文題目的答案，當然就是沒有物理單位的數學常數——「雷諾數」。
注解：
在流體力學中，雷諾數（Reynolds number）是流體的慣性力與黏性力的比值，雷諾數較小時，黏滯力對流場的影響大於慣性力，流場中流速的擾動會因黏滯力而衰減，流體流動穩定，為層流（laminar flow）；反之，若雷諾數較大時，慣性力對流場的影響大於黏滯力，流體流動較不穩定，流速的微小變化容易發展、增強，為湍流（turbulence flow）。
