下落小猫与基础物理学

[美] 格雷戈里·J.格布尔
献给 谨以此书献给我家的猫咪: 萨沙 佐薇 索菲 饼干 拉斯卡尔 曼达林 多莉 米齐 黛西 霍布斯 西蒙 萨布里纳 毛球 戈尔迪 米洛 前言 疯狂的猫 公允地说,猫是有点儿疯狂的。作为独自狩猎的捕食者,猫演化出了一种狩猎的本能,哪怕猎物在它们视线之外,它们仍能追踪猎物并预测猎物的行动。这种本能使得猫天生爱玩、有好奇心,也经常给它们带来麻烦,难怪俗话说:“好奇心害死猫。” 幸运的是,在漫长的演化中,猫也学会了一陷入危险处境就能轻易脱身的本领。其中最重要的一项本领多年来一直吸引着人们的兴趣,人们给它取了很多名字:猫翻身、猫的翻正反射、猫翻转。这些名字描述的都是这样一个现象:无论猫从高处落下的初始状态如何,它总能以脚着地。即便只从两三英尺的高处落下,猫也能在顷刻间完成翻身。 这是猫的救命技能。我们常说“猫有九条命”,如果从字面上理解这条谚语,猫至少有四条命要归功于翻正反射。我曾参加猫科动物救援组织,并亲自见证了猫的这项能力。有一次我参与救援一只离家出走的家猫,它被困在大树上。我们叫来了一台横式吊车以便接近它,把它从100英尺高处哄下来。猫一跃而下,刚落地就跑了,后来兽医检查发现,它只有轻微的骨裂,很快就治好回家了。 猫似乎知道自己拥有这项能力,喜欢到处炫耀。我的一只猫名叫索菲,它习惯在二楼顶部围栏外侧散步,对所有阻止它的声音爱理不理。有一天我夫人偶然看见索菲不小心掉了下来,前一秒钟还瞥见它爪子抓着木头,后一秒钟它就安然落地了,还好没受伤。好消息是,这次意外发生后,它就不再尝试其他惊险动作了。 这样惊险的下落比比皆是,猫的翻身能力已成为常识。然而少有人知的是,翻正反射涉及极其重要的科学原理,它涉及的物理学、生理学机制,已经吸引、困惑乃至挫败了科学家几百年。尽管这个问题已经基本被解决,但在细节上仍有争议,并持续给现代科技带来灵感。 我第一次遇到落猫问题是2013年撰写博客“星球…