为什么猫咪落下时总是脚着地？

猫比人们想象的要聪明得多。作为人类，你有没有想过一个问题？为什么猫总是站着摔倒？

图来自:pexels

几个世纪以来，科学家们提出了四个假说来解释这一现象:第一个模型是猫可以卷曲它们的爪子，并以“卷曲和旋转”的方式旋转身体的其他部分；第二个模型是19世纪物理学家詹姆斯·克拉克·麦克斯韦提出的“花样滑冰下降”模型。在这种模式下，猫通过拉伸或卷曲爪子来改变角动量，从而用脚着地。第三种模式是“弯曲和旋转”模式。在这种模式下，猫会弯下腰，反向旋转身体的上部和下部。最后一种模式叫做“螺旋桨尾”。在这种模式下，猫通过向一个方向转动尾巴来旋转身体，就像螺旋桨一样。当一只猫着陆时，它通常采用这四种模式中的一种。

19世纪，麦克斯韦对这一课题展开了初步研究。他说，当人们从2英尺(约0.61米)的高度扔猫时，它们仍然可以用脚着地。着陆时间太快，人眼无法观察到这个过程。因此，在高速摄影技术发展之后，细节是可以揭示的。

艾蒂安·朱尔·马雷用高速摄影拍摄了第一批猫坠落的照片。因为当时的研究需要，他为不同的动物拍摄高速照片。他拍摄的猫坠落的照片震惊了整个科学界。那些看过照片的人说，它们似乎违反了已知的物理定律。

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照片中显示的运动似乎非常复杂。相关的解释是正确的，但不完整。尽管这足以让物理学家相信猫并不违反物理定律，但很难让每个人相信相关的解释是正确或完整的。

然后，在文章的开头，提出了猫着陆的四个假设。哪种着陆方法最好？

事实上，猫着陆的四种方式都有自己的功能。如果你看过一系列猫在地面上着陆的高速照片或视频，你会发现这个问题几乎成了一个心理问题。

不同的人总是被不同的运动风格所吸引。但是在着陆动作中，最重要的动作是弯曲和旋转。猫弯下腰，上下身体向相反方向旋转，以抵消某些动作的影响。

如果有人对这些动作进行数学运算，他们会发现这些动作是猫周转的基本组成部分。但是除此之外，同样重要的是用尾巴来纠正动作，用爪子来发挥杠杆作用。因此，如果你想问哪种模式是最重要的，弯曲和旋转，以及必要的纠正涉及，共同构成的结果，猫成功地降落在他们的脚上。

虽然还不清楚是否有人研究过猫下落的各种模式并试图找到更精确的细节，但我们确实了解猫下落的过程。因为猫有不同的重量和长度，当它们完成扭转、弯曲、卷曲和转动时，它们的动作细节有细微的差别。

观看猫摔倒的视频，你会发现许多猫通过尾巴翻身，但即使没有尾巴的猫也能翻身。因此，物理学家认为问题的关键在于每只猫的具体差异。关于这一点仍有争议。Gbur说，许多物理学家没有意识到这个问题的复杂性，只是在寻找一个简单的解决方案。尽管找到简单的解决方案符合物理学家的直觉和本能，但大自然总是会找到最有效的解决方案。

科学家正试图制造能像猫一样翻转的机器人。甚至尝试设计一个机器人，即使它被倒置也能落地。然而，不管猫是被甩成一圈，侧着还是倒着，它们最终都能用脚着地。机器人还不能做到这一点。

在2003年的一篇论文中，物理学家罗伯特·巴特曼将猫的着陆与福柯摆实验联系起来。这个实验的基本概念是，许多物理问题可以在一个系统中循环出现。科学家总是在特定的条件下在特定的系统中进行物理实验。然后，通过引入一些行为变化，条件返回到初始状态。然而，实验结束后，相关的行为与开始时大不相同。

落猫实验是一个非常重要的例子。起初，猫被倒置，背部挺直。不管他们在这个过程中如何旋转，他们最终还是笔直着地，只旋转了180度。

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简而言之，不管猫如何跌倒，它们总能在弯曲和转动动作以及尾巴和爪子的配合下，用脚安全着陆。但是不要为了观察实验过程而“在高空扔猫”！

蝌蚪工作人员汇编自arstechnica