【簡介：】當(dāng)貓?jiān)诳罩新湎聲r(shí)，它們首先將整個(gè)身體向中間彎曲，隨后脊椎向各個(gè)不同方向彎曲，這種不同方向的力量匯集在一起，使貓的前半身翻轉(zhuǎn)180°。借助于前半身翻轉(zhuǎn)的力量，貓的后半身能夠產(chǎn)

當(dāng)貓?jiān)诳罩新湎聲r(shí)，它們首先將整個(gè)身體向中間彎曲，隨后脊椎向各個(gè)不同方向彎曲，這種不同方向的力量匯集在一起，使貓的前半身翻轉(zhuǎn)180°。借助于前半身翻轉(zhuǎn)的力量，貓的后半身能夠產(chǎn)生一種與這一力量的方向、大小都全然相反的動(dòng)量矩，借助于這一力矩的力量，貓的身體就能夠被整個(gè)拉轉(zhuǎn)過來，實(shí)現(xiàn)四腳朝地。

淘氣的小朋友將一只貓抓起來舉在手上，想要將貓丟下來，讓它摔個(gè)“大馬趴”，貓咪背朝下、臉朝上地掙扎著，似乎意識到了危險(xiǎn)即將來臨。沒想到小朋友剛一松手，貓咪就靈巧地、迅速地在空中翻過身來，四腳著地穩(wěn)穩(wěn)地落在了地上。毫發(fā)無傷的貓咪悠閑地走開了，剩下小朋友目瞪口呆，還沒明白發(fā)生了什么事。

這有趣的一幕是很多人在日常生活中都遇見過的，即便從非常高的地方掉下來，貓通常也不會被摔死或者受傷。這是因?yàn)?，它們能夠在空中自主地、快速地轉(zhuǎn)動(dòng)身體，從而實(shí)現(xiàn)四腳著地，這大大緩沖了從空中掉落下來而產(chǎn)生的重力。而且，貓翻轉(zhuǎn)過身體后，通常會將四肢伸展開，這也能夠最大限度地形成空氣阻力，從而對下降的力度、速度進(jìn)行緩沖。因此，即便不慎從高處墜落，貓也通常不會死。這也是為什么人們認(rèn)為“貓有九條命”的原因。如果換做是狗或者其他動(dòng)物，往往就因?yàn)闆]有貓的獨(dú)特技能而無法幸免于難了。

1984年，法國的科學(xué)家馬雷通過專業(yè)設(shè)備，首次將貓自空中降落的過程拍攝下來，然后，通過專業(yè)測速設(shè)備對這一過程進(jìn)行了精準(zhǔn)分析后，他發(fā)現(xiàn)，貓?jiān)诮德溥^程中翻轉(zhuǎn)身體的速度是非?？斓?，僅需1/8秒即可完成。

如此短暫的時(shí)間，貓是如何實(shí)現(xiàn)在空中自由轉(zhuǎn)身的呢？通常來說，當(dāng)我們借助某個(gè)外力或者外在物體的支撐時(shí)，很容易能夠做到自由轉(zhuǎn)身。但是，貓?jiān)诳罩凶杂山德涞臅r(shí)候，是無法借助任何外力的，從物理學(xué)上來說，此時(shí)貓的運(yùn)動(dòng)是沒有外力矩的，貓如果想自己產(chǎn)生一種力量實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)身，那么只能是相反的力量。也就是說，如果貓的前半身想要以順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，那么，后半身必須得產(chǎn)生一個(gè)以逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)的力量。如此一來，貓才能夠從理論上實(shí)現(xiàn)自由轉(zhuǎn)身。但理論歸理論，實(shí)際上，貓可從來沒有把自己扭成一團(tuán)過。也就是說，上述假設(shè)無法成立。

20世紀(jì)60年代，一種新的假設(shè)開始出現(xiàn)。當(dāng)時(shí)，（前）蘇聯(lián)力學(xué)專家洛強(qiáng)斯基提出了“轉(zhuǎn)尾巴”的假設(shè)。他認(rèn)為，貓并不是借助身體的扭動(dòng)來形成力矩的，而是借助于自己的尾巴所產(chǎn)生的反作用力，當(dāng)尾巴在空中急速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會產(chǎn)生一種空氣阻力。這個(gè)空氣阻力幫助貓的身體往反方向翻轉(zhuǎn)過去。這樣一來，貓就能在空中實(shí)現(xiàn)自由轉(zhuǎn)身了。

這個(gè)理論看似比較合理。因?yàn)轱w機(jī)就是借助于螺旋槳的高速轉(zhuǎn)動(dòng)而向前飛行的，而且現(xiàn)實(shí)生活中，貓的尾巴確實(shí)又長又靈活，能夠起到一定作用。

但是很快，這項(xiàng)假設(shè)也被推翻了。英國生理學(xué)家麥克艦，找了幾只天生就沒有尾巴的貓做了一組實(shí)驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，即便這些貓沒有尾巴，它們也依然能夠在空中實(shí)現(xiàn)自由轉(zhuǎn)身?！稗D(zhuǎn)尾巴”假設(shè)也就不攻自破了。

還有一種與“轉(zhuǎn)尾巴”假設(shè)類似的解釋是“彎脊椎”理論。這一理論提出，當(dāng)貓?jiān)诳罩新湎聲r(shí)，它們首先會將整個(gè)身體向中間彎曲，隨后其脊椎開始向各個(gè)不同方向彎曲，這種不同方向的力量匯集在一起，最終能使貓的前半身翻轉(zhuǎn)180°。此時(shí)，借助于前半身翻轉(zhuǎn)的力量，貓的后半身就能夠自然而然地產(chǎn)生一種與這一力量的方向、大小都全然相反的動(dòng)量矩，借助于這一力矩的力量，貓的身體就能夠被整個(gè)拉轉(zhuǎn)過來，實(shí)現(xiàn)四腳朝地。

為了驗(yàn)證這一“彎脊椎”的假設(shè)是否合理，1969年，美國的力學(xué)教授凱恩專門做了一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)。他找到一只死去的貓，把它的身體分割成14塊，分別測出了每一塊的質(zhì)量，將這些數(shù)據(jù)都輸入電腦。之后，他使用“彎脊椎”理論的數(shù)學(xué)模型，借助電腦程序進(jìn)行了運(yùn)算，并將運(yùn)作結(jié)果以電腦仿真技術(shù)模擬出畫面。最終輸出的圖形表明，當(dāng)貓的前半身翻轉(zhuǎn)一周時(shí)，其整個(gè)身體能夠借助這一翻轉(zhuǎn)產(chǎn)生的力量反向轉(zhuǎn)動(dòng)，并且最終能夠轉(zhuǎn)動(dòng)180°。這一運(yùn)作結(jié)果，與馬雷通過高速攝像機(jī)拍下的貓?jiān)谙侣溥^程中真實(shí)轉(zhuǎn)身的畫面完全吻合。正因?yàn)槿绱耍皬澕棺怠遍_始成為目前公認(rèn)的、能合理解釋貓為何能在空中轉(zhuǎn)體的唯一理論。

當(dāng)然，除了能“彎脊椎”之外，貓之所以能夠在空中實(shí)現(xiàn)自由轉(zhuǎn)身，還因?yàn)樨埖捏w型較小，重力較輕。而且在下落過程中，貓能將四肢充分伸展，因此表面積大，可以產(chǎn)生更多阻力。人從空中下落的最高時(shí)速為210千米，而貓只有100千米，從這個(gè)角度來說，即便人學(xué)會了像貓一樣“彎脊椎”、把四肢充分伸展，也無法保證不被摔死或者摔傷。

貓的這一獨(dú)特技能被現(xiàn)代體育技術(shù)充分借鑒和應(yīng)用。在很多體育項(xiàng)目中，一些高難度動(dòng)作是需要在空中實(shí)現(xiàn)的，比如花樣滑冰、蹦床、跳高、跳水等。在花樣滑冰中，運(yùn)動(dòng)員們跳躍起來之后，在空中高速轉(zhuǎn)體的技巧，就是借鑒了貓的特殊技能。