为什么猫在空中也可以自由转身？ _云知道

01、当猫在空中落下时，它们首先将整个身体向中间弯曲，随后脊椎向各个不同方向弯曲，这种不同方向的力量汇集在一起，使猫的前半身翻转180啊＝柚谇鞍肷矸牧α浚ǖ暮蟀肷砟芄徊恢钟胝庖涣α康姆较颉⒋笮《既幌喾吹亩烤兀柚谡庖涣氐牧α浚ǖ纳硖寰湍芄槐徽隼矗迪炙慕懦亍?/p>

淘气的小朋友将一只猫抓起来举在手上，想要将猫丢下来，让它摔个“大马趴”，猫咪背朝下、脸朝上地挣扎着，似乎意识到了危险即将来临。没想到小朋友刚一松手，猫咪就灵巧地、迅速地在空中翻过身来，四脚着地稳稳地落在了地上。毫发无伤的猫咪悠闲地走开了，剩下小朋友目瞪口呆，还没明白发生了什么事。
这有趣的一幕是很多人在日常生活中都遇见过的，即便从非常高的地方掉下来，猫通常也不会被摔死或者受伤。这是因为，它们能够在空中自主地、快速地转动身体，从而实现四脚着地，这大大缓冲了从空中掉落下来而产生的重力。而且，猫翻转过身体后，通常会将四肢伸展开，这也能够最大限度地形成空气阻力，从而对下降的力度、速度进行缓冲。因此，即便不慎从高处坠落，猫也通常不会死。这也是为什么人们认为“猫有九条命”的原因。如果换做是狗或者其他动物，往往就因为没有猫的独特技能而无法幸免于难了。
1984年，法国的科学家马雷通过专业设备，首次将猫自空中降落的过程拍摄下来，然后，通过专业测速设备对这一过程进行了精准分析后，他发现，猫在降落过程中翻转身体的速度是非常快的，仅需1/8秒即可完成。

如此短暂的时间，猫是如何实现在空中自由转身的呢？通常来说，当我们借助某个外力或者外在物体的支撑时，很容易能够做到自由转身。但是，猫在空中自由降落的时候，是无法借助任何外力的，从物理学上来说，此时猫的运动是没有外力矩的，猫如果想自己产生一种力量实现转身，那么只能是相反的力量。也就是说，如果猫的前半身想要以顺时针方向转动，那么，后半身必须得产生一个以逆时针方向转动的力量。如此一来，猫才能够从理论上实现自由转身。但理论归理论，实际上，猫可从来没有把自己扭成一团过。也就是说，上述假设无法成立。
20世纪60年代，一种新的假设开始出现。当时，（前）苏联力学专家洛强斯基提出了“转尾巴”的假设。他认为，猫并不是借助身体的扭动来形成力矩的，而是借助于自己的尾巴所产生的反作用力，当尾巴在空中急速转动时会产生一种空气阻力。这个空气阻力帮助猫的身体往反方向翻转过去。这样一来，猫就能在空中实现自由转身了。
这个理论看似比较合理。因为飞机就是借助于螺旋桨的高速转动而向前飞行的，而且现实生活中，猫的尾巴确实又长又灵活，能够起到一定作用。
但是很快，这项假设也被推翻了。英国生理学家麦克舰，找了几只天生就没有尾巴的猫做了一组实验，结果发现，即便这些猫没有尾巴，它们也依然能够在空中实现自由转身。“转尾巴”假设也就不攻自破了。
还有一种与“转尾巴”假设类似的解释是“弯脊椎”理论。这一理论提出，当猫在空中落下时，它们首先会将整个身体向中间弯曲，随后其脊椎开始向各个不同方向弯曲，这种不同方向的力量汇集在一起，最终能使猫的前半身翻转180啊４耸保柚谇鞍肷矸牧α浚ǖ暮蟀肷砭湍芄蛔匀欢坏夭恢钟胝庖涣α康姆较颉⒋笮《既幌喾吹亩烤兀柚谡庖涣氐牧α浚ǖ纳硖寰湍芄槐徽隼矗迪炙慕懦亍?/p>为了验证这一“弯脊椎”的假设是否合理，1969年，美国的力学教授凯恩专门做了一项实验。他找到一只死去的猫，把它的身体分割成14块，分别测出了每一块的质量，将这些数据都输入电脑。之后，他使用“弯脊椎”理论的数学模型，借助电脑程序进行了运算，并将运作结果以电脑仿真技术模拟出画面。最终输出的图形表明，当猫的前半身翻转一周时，其整个身体能够借助这一翻转产生的力量反向转动，并且最终能够转动180啊Ｕ庖辉俗鹘峁肼砝淄ü咚偕阆窕南碌拿ㄔ谙侣涔讨姓媸底淼幕嫱耆呛稀Ｕ蛭绱耍巴浼棺怠笨汲晌壳肮系摹⒛芎侠斫馐兔ㄎ文茉诳罩凶宓奈ㄒ焕砺邸?/p>当然，除了能“弯脊椎”之外，猫之所以能够在空中实现自由转身，还因为猫的体型较小，重力较轻。而且在下落过程中，猫能将四肢充分伸展，因此表面积大，可以产生更多阻力。人从空中下落的最高时速为210千米，而猫只有100千米，从这个角度来说，即便人学会了像猫一样“弯脊椎”、把四肢充分伸展，也无法保证不被摔死或者摔伤。