下落小猫与基础物理学 - (EPUB全文下载)

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下落小猫与基础物理学

[美]格雷戈里·J.格布尔 著

戴一 译

中信出版集团

目录
献给
前言 疯狂的猫
免责声明
01 著名物理学家热衷于下落的猫
02 落猫问题解决了吗
03 奔跑的马
04 影片中的猫
05 不停地转啊转
06 震撼世界的猫
07 猫的翻正反射
08 太空中的猫
09 保守秘密的猫
10 机器猫的崛起
11 猫翻身的挑战
12 猫和基础物理学
13 科学家和他们的猫
参考文献
致谢
版权页
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[1]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“星球上的头盖骨”（Skulls in the Stars）[2]的时候，博客内容包括物理学、科技史和各种稀奇古怪的小说。我喜欢浏览年代久远的科幻杂志以寻找感兴趣的写作主题，有一天我偶然看到法国生理学家艾蒂安-朱尔·马雷（ÉtienneJules Marey）1894年拍摄的经典照片——下落的猫，因此写了一篇文章讲马雷和落猫问题的其他早期研究者，题为《猫的翻身：19世纪落猫问题的科学研究热潮》（Cat-Turning:The 19th-Century Scientific Cat Dropping Craze!）。
但我并不确定我最初关于猫翻身的解释是否正确，所以我查阅了更多相关书籍，并得到了更多答案。
自现代科学诞生的时候起，落猫问题就吸引了不同学科的科学家。每次一门学科对落猫问题失去兴趣，另一门学科就会发现一些新的东西。
本书从科学和历史学两个维度论述落猫问题，我们将会看到，这一问题在科学和工程领域有着引人注目的悠久甚至荒谬的历史。科学家研究得越深入，他们在毛茸茸的猫咪朋友的这一行为背后收获的惊喜就越多。落猫问题和现代科学、工程技术中一些最重要的领域关系密切，包括摄影技术、神经科学、太空探索和机器人学等，而时到如今，物理学家仍然难以精确解释猫在下落中的行为。
本书包含大量猫的照片。摄影技术在研究落猫问题中起到了重要的作用，所以在本书中我们也将阐述摄影技术是如何发展到现在能够轻易拍摄一只下落的猫的。之后神经科学开始研究下落的猫，并深化了人们对落猫问题的认识。神经科学的研究和载人航天计划直接相关，落猫问题也在其中发挥了重要作用。神经科学和物理学的结合正是机器人学，这一领域的研究者仍在试图让机器复刻猫的翻身能力。在研究过程中，猫给科学界带来了其他一些惊喜，也制造了不少麻烦。
好了，关于猫我们已经讲了很多了，让我们正式开始吧。
[1] 1英尺=0.3048米。——译者注（本书脚注若无特殊说明，均为译者注）
[2] Skulls in the Stars也是“剑与魔法派”奇幻文学创始人罗伯特·欧文·霍华德（Robert Ervin Howard）的同名小说，他创造的野蛮人柯南形象在西方家喻户晓。作者的博客内容与这些小说有关，但内容驳杂、无所不包，更多内容可以在博客网站查阅：https://skullsinthestars.com/。
免责声明
1974年，彼得·本奇利（Peter Benchley）出版了《大白鲨》（Jaws），这本关于杀人无数的大白鲨的小说轰动了世界，在全球卖出了两百多万册。1975年，史蒂文·斯皮尔伯格根据小说拍摄的同名电影上映，创下历史最高票房，直到两年后被《星球大战》超越。
不管本奇利或其他参与电影项目的人有没有预料到这个故事将获得如此大的成功，但下一个10年里对鲨鱼的捕猎也大幅增长，这是人们始料未及的。锤头鲨、虎鲨和大白鲨的数量锐减，严重威胁到物种的生存。彼得·本奇利自己被不法捕鲨行动所震撼，余生致力于鲨鱼保护。2006年2月23日，在接受《洛杉矶时报》采访时，他说：“看到目前的状况后，我宁愿从来没有写过那本书。鲨鱼不捕食人类，它们当然不该被人类怨恨。”
我不期望这本关于猫的物理学、历史学图书能取得《大白鲨》般的成功，但看到小说对鲨鱼的影响，我觉得也应该做出以下声明提醒读者：千万不要故意抛掷你的猫！
我们将在本书中看到，猫确实具有非凡的能力，可以在下落时翻正它们的身体，但我们不应该亲自证明猫的翻身能力，原因如下：
1.个别猫可能并 ............

书籍插图：

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