下落小猫与基础物理学

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作者:[美] 格雷戈里·J·格布尔

出版社:中信出版社

出版时间:2020年09月

ISBN:9787521721713

编辑推荐

打开这本书,你会发现它的献词页是属于15只猫的。

 

没错,这是一本爱猫的物理学家献给自己家的猫以及所有爱猫且充满好奇的人的书。

 

人人都爱猫,它的灵活性更是让我们印象深刻。我们都见过它跳来跳去,爬高爬低。那么,一只向下跳落的猫,它在落地之前究竟是如何调整自己的?它是怎么站稳脚跟的?

 

作为人类的亲密伙伴,猫的行为当然引起了不少人的好奇。至少从19世纪中叶开始,一只往下跳落的猫究竟是如何稳当地站在地面上的,这个问题就一直困扰着人类。在这段有趣和令人大开眼界的历史中,科学家通过物理、生理学、摄影和机器人技术,展开各种科学辩论,揭开猫如同杂技一般的“表演”的秘密,猫是如何在空中扭转的。

 

在这些探索过程中,精妙有趣的细节其实仍未有定论,甚至还引起了研究者们的激烈辩论。我们研究得越深入、越多,我们发现的惊喜就越多。

 

值得一提的是,作者还在书的结尾为我们奉上了一章科学家与他们的猫咪的故事,让读者在收获科学知识的同时也可以了解科学家饶有趣味的生活细节。来看看牛顿、爱因斯坦和薛定谔和猫之间的趣事吧,你甚至会看到一只在科研论文中署名的猫咪哦。

 

 

内容简介

人人都爱猫,它的灵活性更是让人印象深刻。我们都见过它跳来跳去,爬高爬低。那么,一只向下跳落的猫,它在落地之前究竟是如何调整自己的?它是怎么站稳脚跟的?

 

这个问题难倒了不少聪明的头脑,他们也着实探索了很长一段时间。而对这个问题的探寻和回答,甚至帮助科学家们解决了一些其他问题——一些看似不可能解决的难题。

 

这是一本从往下跳落的猫探讨物理学的科普小书。作为人类的亲密动物伙伴,猫的行为当然引起了不少人的好奇。至少从十九世纪中叶开始,一只往下跳落的猫究竟是如何稳当地站在地面上的,这个问题就一直困扰着人类。在这段有趣和令人大开眼界的历史中,物理学家格雷戈里·格布尔试图理解猫的翻正反射现象,而理解这一现象的科学探究,为解决数学、地球物理学、神经科学和人类太空探索中的谜题提供了重要见解。

 

结果,科学家们通过物理、生理学、摄影和机器人技术,通过科学辩论,揭开猫如同杂技一般的“表演”的秘密,猫是如何在空中扭转的。作者向我们介绍了科学家的发现,精妙有趣的细节其实仍未有定论,甚至还引起了研究者们的激烈辩论。与其他猫的行为一样,我们研究得越深入、越多,我们发现的惊喜就越多。

 

作者是一个科学家,他关注并探讨了猫身上的现象及其背后的物理学,其他科学家其实也很喜欢猫。作者还在本书的结尾为我们奉上了一章科学家与他们的猫咪的故事,让读者在收获科学知识的同时也可以了解科学家饶有趣味的生活细节。人人都爱猫,它的灵活性更是让人印象深刻。我们都见过它跳来跳去,爬高爬低。那么,一只向下跳落的猫,它在落地之前究竟是如何调整自己的?它是怎么站稳脚跟的?

 

这个问题难倒了不少聪明的头脑,他们也着实探索了很长一段时间。而对这个问题的探寻和回答,甚至帮助科学家们解决了一些其他问题——一些看似不可能解决的难题。

 

这是一本从往下跳落的猫探讨物理学的科普小书。作为人类的亲密动物伙伴,猫的行为当然引起了不少人的好奇。至少从十九世纪中叶开始,一只往下跳落的猫究竟是如何稳当地站在地面上的,这个问题就一直困扰着人类。在这段有趣和令人大开眼界的历史中,物理学家格雷戈里·格布尔试图理解猫的翻正反射现象,而理解这一现象的科学探究,为解决数学、地球物理学、神经科学和人类太空探索中的谜题提供了重要见解。

 

结果,科学家们通过物理、生理学、摄影和机器人技术,通过科学辩论,揭开猫如同杂技一般的“表演”的秘密,猫是如何在空中扭转的。作者向我们介绍了科学家的发现,精妙有趣的细节其实仍未有定论,甚至还引起了研究者们的激烈辩论。与其他猫的行为一样,我们研究得越深入、越多,我们发现的惊喜就越多。

 

作者是一个科学家,他关注并探讨了猫身上的现象及其背后的物理学,其他科学家其实也很喜欢猫。作者还在本书的结尾为我们奉上了一章科学家与他们的猫咪的故事,让读者在收获科学知识的同时也可以了解科学家饶有趣味的生活细节。

书摘 · 插画

作者简介

格雷戈里·J·格布尔,美国北卡罗来纳大学物理学与光电科学教授,Science Blogging: The Essential Guide一书合著者,同时还有两个长期习作的科学博客,以科学史和恐怖事物为主题。

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,尽管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有办法脱身的本领。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a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。

 

猫似乎知道它们拥有这项能力,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)a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(Étienne-Jules 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-Cenruty 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。