美物理学家称《下落的猫和基础物理学》

美国北卡罗来纳大学夏洛特分校的物理学家 Greg Gbur 曾写过《下落的猫和基础物理学》这本书。科学家们一直对猫为什么总是四脚着地感到好奇,他们进行了各种实验来搞清楚这个机制,历史可以追溯到至少1700年。最近,Gbur 在他的博客里提到,有一篇新论文发表在了《解剖学记录》上,重新审视了这个问题。早在2019年,Gbur 就和《Ars》杂志探讨过这个话题。他认为猫并不是理想化的刚体,它们有灵活的脊柱和尾巴,能够在下落过程中不断调整身体姿态。因此,猫翻身的过程比人们想象的要复杂得多。为了解释这种现象,科学家们提出了多种假设,包括收缩和转动、花样滑冰运动员、弯曲和扭转以及螺旋桨尾巴等。这个过程涉及到角动量守恒和动物的运动控制等基础物理学概念。虽然所有这些假设都有道理,但Gbur 曾认为弯曲和扭转是最关键的环节。不过现在他开始重新思考自己的观点,更倾向于收缩和转动机制。这个研究之所以引起关注是因为法国生理学家艾蒂安-朱尔·马雷在1894年拍摄了猫落地时高速照片,展示了猫在空中翻身的过程。 长期以来科学家们认为自由落体中的猫不可能翻身,但马雷的照片颠覆了这个观念。马雷是运动摄影先驱,他使用高速摄影技术帮助研究动物运动。他的同事们对他拍摄到的猫落地景象感到震惊,因为他们没想到猫能在自由落体状态下改变姿态。 根据《自然》杂志的报道,Gbur 提到弯曲和扭转运动在猫翻身过程中扮演着重要角色。然而最近的论文让他重新审视自己的结论。他指出:“当人们进行数学计算时,弯曲和扭转似乎是最基本的方面。但是除此之外,尾巴和爪子也提供了额外的杠杆作用。” Jules 在 《The Anatomical Record》 期刊上发表了一篇论文分析猫科动物脊柱灵活性实验结果。 虽然四种不同假设都发挥了作用,但目前更多证据表明收缩和转动机制更为重要。Greg Gbur 提到:“我们需要更多实验来验证这个结论。” James Clerk Maxwell 提出了花样滑冰运动员模型解释这一现象,“收缩一组爪子然后旋转身体”,“弯曲腰部”,“像螺旋桨一样旋转尾巴”,“伸展爪子以调整角动量”。 这个问题是经典的物理学问题之一,涉及到角动量守恒和动物运动控制等基础概念。Fundamental Physics 涉及到这些概念被广泛应用于不同领域中 。 这个问题一直以来都是科学家们研究兴趣所在,“Falling Felines” 背后隐藏着许多复杂原理 。 Carolina 大学 Charlotte 分校的 Greg Gbur 是这个领域的专家之一 ,“Analyzing Felines” 是他最近工作重点之一 。 Etienne-Jules Marey 是运动摄影先驱者之一 ,“Falling” 成为了他经典作品之一 。 “Felines” 具有灵活脊柱让它们在空中改变姿态变得容易得多 ,“Ars” 杂志对此进行了深入探讨 。 Greg Gbur 认为研究结果证明了“Bend and Twist” 是最基本方面之一 ,“Tail”和“Claws”在翻转过程中也起到了重要作用 。 James Clerk Maxwell 提出了花样滑冰运动员模型解释这一现象 ,“Propeller Tail”可以让猫在空中反身 ,“Clerk”的理论曾经很受欢迎 。 Etienne-Jules Marey 在1894年拍摄了“Falling Felines” 的照片 ,“Charlotte” 分校成为这方面研究的重要场所 。 《The Anatomical Record》期刊上发表了关于“Felines” 脊柱灵活性分析论文 ,“Analyzing Felines” 是目前研究的热点话题之一 。