知识窗丨为什么说 “猫是液体”

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“猫是液体”，并不是玩笑。2017年，搞笑诺贝尔物理学奖得主M.A. Fardin从流变学的概念出发讨论了猫的物理状态。即物质可以根据时间来表现为固体或液体，关键是观察的时间长度，也就是通过“德博拉数（Deborah Number, De）”来衡量，这一参数最早是由以色列理工学院的教授马库斯·莱纳所提出，可以作为衡量流体粘弹性的参数之一。

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短时间内，猫像固体，因为它保持形状不变。长时间内，猫像液体，可以慢慢流动并适应容器的形状，比如一只猫可以“流动”进一个碗里。

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科学家还观察了猫在不同表面上类似液体的行为，比如猫在粗糙表面上会“铺开”，但在光滑表面上会“滑动”。总的来说，猫作为一种“主动流体”，它们可以自己移动和调整形状，不像普通的被动流体需要外力推动，这让它们的流动行为更复杂。

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猫是液体的前提是它的身体足够柔软，但对于人类来说，头能钻过去身子不一定能过去（此处提醒大家不要随便钻铁栅栏）。而对于猫来说，头能钻过去，身子就一定能过去。其中主要原因是人有锁骨，肩膀的宽度由锁骨的长度和位置决定，这个结构在人类中是固定的。

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然而猫的锁骨基本退化，不像人类有明显的锁骨。没有锁骨的限制，猫可以在一定程度上压缩身体，表现出“流动性”，这也是它们能“挤”过狭小缝隙的原因。另外，猫的脊柱包含30块椎骨，比人类的脊柱少几块。

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通过对猫的X光分析和角度测量，发现猫的脊柱在扭转方面（绕着脊柱纵轴的旋转运动）有着极高的灵活性，尤其是胸椎中段（T4至T11）的扭转范围非常广。实验中测量了猫脊柱在最大扭转时的角度变化，发现扭转角度接近180度。

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而且脊柱的椎骨之间的间隙较大，并且猫的椎间盘非常柔软，有助于脊柱的极大可动性。这种结构允许猫的脊柱在前后弯曲时产生更大的弧度，提供了类似“弹簧”的效果，使得它们能够快速扭转或跳跃，也能够钻过更小的空间。

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科学家们注意到，猫在面对狭窄但高度足够的开口时，并不会立即作出判断，而是靠近开口进行“试探”。它们的鼻子和胡须轻轻触碰开口的边缘，似乎在评估能否通过。

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研究人员观察到，在宽度为12厘米时，约有70%的猫选择尝试通过，但在宽度缩减到7厘米时，这个比例迅速下降到15%。显然，开口的宽度在10厘米以下时，猫会变得更加谨慎。随着实验进行，开口的高度也逐渐降低。

来源：科普中国 漫画：杨仕成

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