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利維坦按：

好幾年前，我就聽一位攝影師朋友說起他養(yang) 的一隻貓從(cong) 高樓掉落（大概十幾層）隻受了輕傷(shang) 的傳(chuan) 奇故事，當時覺得不可思議：即便是看過無數次喵從(cong) 貓爬架上或桌子上不慎跌落後的敏捷落地，可還是對於(yu) 喵高空墜落後的高存活率感到震驚。另外一位養(yang) 貓的朋友告訴我，他家的喵從(cong) 5樓不慎掉落，等發現它的時候嘴角在流血，但經過獸(shou) 醫一通檢查後發現，身體(ti) 並沒有任何骨折和髒器受損的跡象。

雖然我無數次腦補出喵墜落時如同鼯鼠一樣展開了翅膀……但現實告訴我們(men) ，即便沒有護身鬥篷，貓咪仍舊（大概率）地得以幸存。

警告：

不要在沒有任何保護措施的情況下扔貓

來滿足你無謂的好奇心

1894年10月，法國科學院的一次會(hui) 議上，著名生理學家艾蒂安-朱爾斯·馬雷（Étienne-Jules Marey）展示了一係列照片，同事們(men) 集體(ti) 嘩然。隨後的一係列報道中，一位與(yu) 會(hui) 者宣稱，馬雷不過隻是提出了一個(ge) 科學悖論，其違反了物體(ti) 移動的基本規律。

**引發爭(zheng) 議的是一隻貓咪。**具體(ti) 來說，一隻從(cong) 空中掉落的貓咪在半空中不斷扭動，最終落地。掉落以及落地本身都不是問題所在，而是貓咪在空中扭動的過程。

艾蒂安-朱爾斯·馬雷提供了一張貓咪下落的照片，該照片於(yu) 1894年發表在《自然》雜誌。

多年來，科學家一直認為(wei) ，貓咪要想落地，必須要從(cong) 一個(ge) 固定的麵上跳下來。該設想源於(yu) 一個(ge) 稱為(wei) 角動量守恒的物理概念，該概念指出，若無外力，不旋轉的物體(ti) 不會(hui) 運動。沒有推力，貓咪就沒有杠杆支撐其右轉。但馬雷的一係列照片卻顯示，一隻貓咪在開始下降後就開始扭動，然而周圍卻無一物。

隨後幾十年裏，科學家為(wei) 此做出了許多解釋，但許多都是含糊其辭。“即使放到今天，你仍會(hui) 發現人們(men) 在爭(zheng) 論貓咪落地的種種，”北卡羅來納大學夏洛特分校（University of North Carolina at Charlotte）物理學家格雷格·格伯爾（Greg Gbur）說。

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格伯爾是《跌落的貓科動物和基礎物理學》（Falling Felines and Fundamental Physics）的作者。專(zhuan) 家們(men) 一致認同的是，貓咪這種行為(wei) 也許並不違反物理學定律，它們(men) 隻是進化到利用其最細微的差別——即使環境儼(yan) 然無法生存。

格伯爾告訴我，對此困惑不已的法國科學院物理學家們(men) 把貓咪的角動量想得太簡單了。角動量在旋轉物體(ti) （貓咪）中仍可以守恒，**隻要其身體(ti) 半邊朝一個(ge) 方向旋轉，另半邊向另一個(ge) 方向旋轉，聽起來有點像胡椒研磨機。**然後，身體(ti) 兩(liang) 邊充當彼此支點，相互賦予相等且相反的推力，這便是旋轉力。 這種現象恰好出現在貓咪身上。

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“貓咪的骨架非常靈活，”加州大學戴維斯分校（UC Davis）的獸(shou) 醫巴布羅·菲利奎斯特（Barbro Filliquist）說。貓咪將脊柱很大程度彎曲像是將身體(ti) 一分為(wei) 二，這好比“你的背部上可以像膝關(guan) 節那樣活動”，佐治亞(ya) 理工學院的機械工程師大衛德·胡（David Hu）說。

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當一隻貓倒懸在空中時，靠近頭部的半邊身體(ti) 通常率先翻轉。要做到這一點，這半部分轉動速度必須快於(yu) 剩餘(yu) 部分——貓咪可能會(hui) 把前爪塞向肚子，同時後爪保持張開狀態，以完成上述動作（類似於(yu) 花樣滑冰運動員在快速轉體(ti) 時拉動手臂）。

然後，貓咪放鬆前腿，同時將後腿塞向肚子。這一次，靠近屁股半邊旋轉得更快，將其餘(yu) 身體(ti) 部位帶動到右側(ce) 向上的位置。與(yu) 此同時，尾巴可能會(hui) 充當螺旋槳，以加速身體(ti) 轉動。這其實沒有必要，格伯爾告訴我：馬恩島貓（Manx Cat，一種幾乎沒有尾巴的貓）也能安穩落下。

馬恩島貓。© The Spruce Pets

貓咪轉體(ti) 出奇之快，瑞典皇家理工學院（KTH Royal Institute of Technology）的物理學家漢諾艾森（Hanno Essén）說，他已經模擬了貓咪的矯正反射過程[1]。**貓可以在幾英尺內(nei) 重新定位自己，這一過程僅(jin) 持續幾分之一秒。**正是得益於(yu) 這一過程，艾森那頑皮的奶貓慕什（Mooshe）才能從(cong) 離地麵約四五十英尺（約12到15米）的窗戶墜落後安全著陸。

**這似乎不符合空氣動力學，但拋開這不談，它們(men) 從(cong) 高處墜落時，仍麵臨(lin) 不小風險，現在城中大樓俞建愈高，更是雪上加霜[2]。**紐約蘇世民動物醫療中心（Schwarzman Animal Medical Center，AMC）高級獸(shou) 醫卡利·福克斯（Carly Fox）稱，過去7年裏，這裏收治的寵物近四分之一是從(cong) 高處墜落而創傷(shang) 。其中最糟糕的情況是，所謂的高層綜合征可以使貓科動物流鼻血，口腔骨折，肺部塌陷，腿部骨折，甚至器官破裂[3]。

在某種程度上，掉落點越高，貓咪的狀況通常越糟。一些研究（包括AMC的研究）表明[4]，**如果掉落點在六七樓高之上，隨著高度升高，受傷(shang) 率可能不會(hui) 發生變化，甚至降低。從(cong) 科學上講，這著實奇怪，**東(dong) 南路易斯安那大學的物理學家瑞德·艾蘭(lan) （Rhett Allai）說。

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瑞德曾為(wei) 《連線》雜誌撰寫(xie) 了關(guan) 於(yu) 這種現象的文章。“並非'越高越好'。”有些數據可能有失偏頗，主人將貓咪帶到獸(shou) 醫那裏，很難確認他們(men) 有沒有誇大其詞，另有一些研究得出的結論截然相反[5]。

這些數據不僅(jin) 零散，並且自相矛盾[6]。“對此我們(men) 無從(cong) 解釋，”加利福尼亞(ya) 州的緊急和重症監護獸(shou) 醫邁克爾·加藤（Michael Kato）說。

如果這一模式符合物理定律，我們(men) 就可以解釋一些貓在高處展現出的驚人彈跳力。格伯爾曾經看到一隻貓咪從(cong) 高100英尺（約30米）的樹上跌下，然而這種高度對它來說似乎無關(guan) 痛癢。福克斯最近救治了一個(ge) 在從(cong) 19層樓墜落卻得以生還的貓咪。一隻名叫薩布麗(li) 娜（Sabrina）的貓咪曾從(cong) 離地32層樓高的地方掉下來，最後活了下來，簡直是一個(ge) 奇跡。另一隻叫喬(qiao) 米（Jommi）的貓咪據說從(cong) 26層樓摔下，砸穿了帳篷的屋頂，最後人們(men) 發現它在掉落點附近舔毛，毫發無損[7]。

“我見過貓咪從(cong) 7，8，9，甚至10樓摔下，身上有撕裂傷(shang) ，有的還摔斷了腿，但這些都可以通過治療恢複，”德克薩斯A&M大學急診和重症監護醫師克裏斯汀·魯特（Christine Rutter）說。

研究表明[2]，貓的高層綜合征存活率一直超過90%，“在我工作的急診室和ICU中，這對我來說太瘋狂了，”北卡羅來納州立大學緊急和重症監護醫師索菲亞(ya) ·埃米爾蘇丹（Sophia Amirsultan）說。

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這其中奧秘可能涉及另一個(ge) 物理漏洞。在剛開始墜落的幾十英尺內(nei) ，貓咪的身體(ti) 會(hui) 不斷加速，其撞擊地麵的衝(chong) 擊力隨之攀增。對於(yu) 從(cong) 大約兩(liang) 到五層樓掉落的貓咪來說，這很難抉擇。然而，隻要高度稍稍超過五層樓，一隻11磅（約5公斤）重的貓咪落地時極限速度就會(hui) 達到每小時60英裏（約96公裏）。**此後不管墜落起點再怎麽(me) 升高，落地時那砰的一聲也不會(hui) 更響亮。**這的確瘋狂：艾蘭(lan) 告訴我，實際上，貓咪墜落並能存活的高度似乎並不存在上限。

**魯特告訴我，達到極限速度可能會(hui) 讓貓咪感到失重，甚至可能使貓咪“停止恐慌”，雙腿鬆開。**如若墜落，落地撞擊無可避免，而貓咪的身體(ti) 可以更均勻地分攤這種衝(chong) 擊。這便可以解釋為(wei) 什麽(me) 加藤和他的同事們(men) 發現，從(cong) 七層樓及以上的高度掉下的貓咪，受傷(shang) 部位往往在軀幹和下巴，而不是四肢。

兔子似乎也有相當不錯的矯正反射。科學家發現，某些壁虎也可以通過揮舞其粗壯的尾巴而使自己安全落地[8]。但也許，隻有家貓才能做到完美：它們(men) 擁有一種驚人的平衡感，當它們(men) 需要翻轉時可以瞬間找到平衡，加上反應極快，背部可彎曲，四肢延展性超強，可完美執行這一動作[9]，加利福尼亞(ya) 州雷蒙德·阿爾夫古生物學博物館的古生物學家瑪伊·巴裏希（Mairin Balisi）對我說。

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埃米爾蘇丹告訴我，曆經進化，貓咪反應敏捷，習(xi) 慣樹棲，有點甚至像流體(ti) [10]、略帶減震作用[11]的體(ti) 格。幾位獸(shou) 醫告訴我，狗狗的下墜情況往往沒有貓咪那樣樂(le) 觀。巴裏希說，即使是一些體(ti) 型更大貓科動物，也不總是能安全著陸。她補充說，如果它們(men) 總能安全著陸，《獅子王》估計就拍不出來了。（刀疤教唆小辛巴在角馬群附近吼叫，受到獅吼刺激的角馬群受驚，紛紛跑下山，大批的角馬衝(chong) 向辛巴，幸好木法沙及時趕到救下了辛巴，但自己卻沒能幸免，木法沙本來是可以得救的，但他遭到了刀疤的暗算被推下了山崖，最後被角馬群踩死了。）

我問格伯爾，人類是否可以學會(hui) 模仿貓咪的陀螺儀(yi) 轉彎。他告訴我，我們(men) 已經可以做到了。最優(you) 秀潛水員和體(ti) 操運動員在轉體(ti) 的身體(ti) 可能像極了貓科動物；美國宇航局也希望宇航員可以跟貓咪學習(xi) 如何在無重力空間中飛行。

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但貓咪總是“做得更好”，格伯爾告訴我，盡管它們(men) 可能不會(hui) 喜歡太空旅行。

也許沒有人比馬雷更了解這一點，會(hui) 議一個(ge) 月後，他在《自然》雜誌發表了一篇論文，這讓人們(men) 不禁注意到他的研究對象——貓咪——那“被冒犯尊嚴(yan) 時的表情”——刻在膠片上，永垂不朽。

參考文獻：

[1]iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6404/aaac06

[2]onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1111/vec.13206

[3]www.vettimes.co.uk/app/uploads/wp-post-to-pdf-enhanced-cache/1/high-rise-syndrome-in-cats.pdf

[4]pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/3692980/

[5]pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15363762/

[6]

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