為什麼貓總是用腳著地？科學家終於解開了這個謎團

數百年來，科學家一直在努力解決生命中最持久的謎團之一：貓如何總是用腳著地？

我們的貓科動物夥伴似乎有一種不可思議的能力，可以在空中扭轉和翻轉，無論它們如何掉落，都能舒適地正面朝上著陸。

現在，日本山口大學的科學家終於解開了困擾物理學家和寵物主人的謎團。

研究人員稱，貓獨特的雜技能力的秘密在於脊椎的超柔韌部分。

在《解剖記錄》雜誌上發表的一項實驗中，研究人員對五隻死去的貓的脊椎進行了測試。

他們發現，貓咪位於背部中間的胸椎的柔韌性大約是位於下背部的腰椎的三倍。

這使得貓咪能夠像滑雪者急轉彎一樣快速旋轉上半身，在短短幾毫秒內使它們面向地面。

主要作者 Yasuo Higurashi 博士告訴《每日郵報》：「胸椎可以輕鬆旋轉。這個動作還有助於旋轉腰椎，讓貓咪能夠調整身體方向並用腳著地。

自 19 世紀以來，科學家一直對所謂的「貓下落問題」感到困惑，當時物理學家首次注意到貓在空中移動是多麼容易。

讓物理學家感到困惑的是，這種突然的旋轉似乎違反了物理定律。

根據角動量守恆的規則，物體在沒有外部推動的情況下應該無法開始旋轉。

然而，不需要物理學家就能看出貓可以輕鬆地在空中旋轉。

在接下來的 200 年裡，關於如何實現這一目標的答案主要分為三類：扇尾、彎曲和扭轉模式以及折疊和旋轉模式。

根據第一種理論，貓在一個方向上盡可能用力地擺動它的長尾巴，以產生足夠的力量將其軀幹推向另一個方向。

相反，彎曲和扭轉模型表明，貓首先將其身體向側面彎曲，幾乎成直角，然後將其前部轉向一個方向，將背部轉向另一個方向。

最後，一些科學家認為，貓可能會在轉身時交替彎曲和伸展腿來保持角動量。

為了弄清楚到底發生了什麼，日暮博士和他的同事進行了兩項實驗。

在第一階段，他們取出了捐贈給大學的死貓的脊椎，並使用機器檢查了不同的部分。

這表明貓的脊椎在整個過程中並不是均勻柔韌的，但在靠近前腿的胸椎中扭曲程度更大。

「你可以感覺到有些部分是靈活的，而有些部分是僵硬的，」 Higurashi 博士說。

“貓根據這些結構特徵移動。”

研究人員隨後分析了兩隻成年貓從 3.2 英尺（1 公尺）高處墜落的視頻，觀察它們如何旋轉。

在這兩種情況下，貓都比它們提前了零點幾毫秒完成了身體前半部的旋轉。

這兩項發現都表明，「彎曲和轉動」模型最有可能解釋貓的驚人技能。

儘管物理定律規定實心圓柱體無法開始旋轉，但貓咪透過向相反方向轉動身體的上部和下部來解決這個問題。

透過像溜冰者一樣將前腳捲入旋轉，貓可以增加慣性并快速旋轉上半身。

同時，它們伸出後腿，產生更大的慣性，確保下半身保持相對靜止。

現在它們的頭部面向地面，貓只需相反地重複這個過程——縮回後腿，伸出前爪並擺動下半身。

由於它們身體的上半部和下半部總是向相反的方向扭曲，所以它們的角動量沒有變化，這使得它們能夠欺騙物理定律，永遠用腳著地。