“喵星人是液体的”，这可不是玩笑话！

猫是人类生活

和动画片里的常客

它们的行踪神秘莫测

总能轻易钻进意想不到的地方

因此有人戏称

“猫是液体的”

这个看似荒诞不经的说法

竟然在物理学领域找到了依据！

在你眼中，猫可能只是家中那个慵懒的毛球，但它们其实隐藏着一个惊人的秘密——喵星人可能是液体做的！这不是某个疯狂科学家的幻想，而是实实在在的科学事实。想像一下，那些看似不可能的狭窄空间，猫咪们是如何轻松“流”进去的？这一切背后的奥秘，竟然和流体力学有关。

2017年，搞笑诺贝尔物理学奖得主法丁（M.A. Fardin）用流变学的概念，为我们揭开了猫咪的**“液态”之谜**。德博拉数（Deborah Number, De），即用来描述材料在特定条件下的流动性，用于判断材料的力学响应是更接近固体还是流体的无量纲数。它告诉我们，猫在不同时间尺度下，可以是固体，也可以是液体。这就像是你家的毛球，既能慵懒地占据沙发一角，也能在不经意间流进一个看似不可能的空间。

但这个理论是如何站得住脚的呢？让我们深入探索。猫的身体异常柔软，它们的关节和脊柱拥有惊人的灵活性。猫的脊椎由30块椎骨组成，比人类的脊椎更加灵活，这使得它们能够轻松地弯曲和扭转。特别是在胸椎中段，猫的脊柱可以扭转接近180度，这种灵活性让它们能够像弹簧一样快速扭转或跳跃，而且猫的锁骨基本退化了，不像人类有明显的锁骨。对于猫来说，没有了锁骨的限制，可以在一定程度上压缩身体，表现出“流动性”，因此也能轻松地穿过狭小的空间。

此外，猫的肌肉和韧带也非常灵活，这有助于它们在狭小空间中调整身体姿势。1981年的一项实验观察了猫在跳跃时后肢肌肉的活动，发现猫的肌肉在准备阶段和发力阶段有着不同的反应，这些肌肉的高度协调活动使得猫能够达到惊人的跳跃高度。

在2024年，彼得·庞格拉茨（Péter Pongrácz）设计了一个独特的实验，构建了一个模拟门框，其特点是宽度逐渐减小。他们邀请了30只家养猫参与实验，这些猫在年龄、体型和品种上都有所不同。

这些猫咪将面临一系列宽度逐渐减小的通道，而科学家们的目标是通过观察来确定猫咪是否对自己的体型有精确的认知——也就是说，它们是否能提前判断自己能否通过越来越窄的通道，还是更倾向于通过实际尝试来确定。实验过程中并非总是顺利，猫咪们以难以预测的行为而闻名。在一次实验中，庞格拉茨发现一只猫逃进了通风管道。想像一下，科学家们精心准备，设计了一个狭窄的通道，猫咪的主人在另一边用它最爱的小零食引诱它，但猫咪却显得漠不关心，甚至开始舔自己的爪子，仿佛在嘲笑这些“愚蠢”的人类。毕竟，猫咪参与实验的唯一规则是——它们愿意参与才行！

最初，通道足够宽，几乎所有的猫咪都能轻松通过。但随着通道逐渐变窄，一些猫咪开始停下脚步，仔细观察狭窄的通道，有的尝试通过，有的则寻找其他路径。

科学家们观察到，面对宽度足够但高度有限的通道时，猫咪不会立即做出决定，而是会靠近通道进行“试探”。它们的鼻子和胡须轻轻触碰通道边缘，似乎在评估自己是否能通过。研究人员发现，当通道宽度为12厘米时，约70%的猫咪选择尝试通过，而当宽度减少到7厘米时，这个比例迅速下降到15%。显然，当通道宽度小于10厘米时，猫咪变得更加谨慎。随着实验的进行，通道的高度也逐渐降低。

当猫咪认为自己有可能通过时，它们会大胆前进，身体微微压缩，灵活地穿过通道。然而，当通道变得过于狭窄时，体型较大的猫咪更可能停下来，放弃尝试。这时，猫咪开始显示出对自身体型的认知。

令人惊讶的是，猫咪在面对高度低于15厘米的通道时，表现出更多的犹豫。科学家们记录了它们的行为：当通道高度超过20厘米时，几乎所有的猫咪都会继续尝试通过，但当高度降低到15厘米时，超过80%的猫咪停下了脚步，表现出明显的犹豫，有些猫咪甚至选择绕过障碍或放弃尝试，等待进一步的指示。

在观察过程中，科学家们还发现了一些个体差异：年轻的猫咪和体型较小的猫咪在通过狭窄通道时显得更加大胆，而年长的或体型较大的猫咪则表现得更为谨慎。

从体重数据来看，体重超过5千克的猫咪在面对宽度小于9厘米的通道时，更容易选择放弃尝试；而体重低于4千克的猫咪，即使通道宽度缩小到6厘米，也有超过一半的猫咪会选择尝试通过。换言之，在某些情况下，猫咪确实把自己当作“液体”，认为自己可以随意通过任何缝隙。

简而言之，如果说猫咪是一种“液体”，那么它们也只有一个维度，它们是一种限高不限宽的液体。

在面对狭窄空间的挑战时，狗和猫展现出了截然不同的应对策略。彼得·庞格拉茨在早先的研究中也邀请了狗参与类似的实验。结果显示，狗在遭遇难以通过的狭窄开口时，会表现出明显的犹豫，它们会减慢速度，仔细评估自己是否能够通过，有时甚至会选择绕行以避免困难。这种反应揭示了狗对自己体型的强烈意识，它们会根据通道的实际大小来做出是否尝试通过的决定。

与此相对照，猫在处理同样的难题时，更多地依赖于它们的灵活性和探索性。猫会使用它们的胡须和鼻子来“测试”通道的宽度，通过身体的微调来尝试适应空间。正如庞格拉茨所观察到的，猫在某些情况下确实表现得像液体，能够灵活地适应环境，但它们同样知道何时需要停止这种流动性。

这种差异不仅揭示了猫和狗在体型自我意识上的根本区别，也体现了它们在进化过程中形成的不同生存策略。狗在面对狭小空间时更倾向于依赖于它们对身体尺寸的准确认知，而猫则依赖于它们的柔韧性和适应性，以及一种“试一试”的态度。庞格拉茨的总结颇为精辟：“猫可能是液体，但它们也知道什么时候停止流动。”这不仅是一种幽默的比喻，也是对猫在面对空间限制时行为的准确描述。

喵星人的“流动”特技

不是魔法

而是科学的力量如果你们家也有喵星人

不妨去观察一下这个神奇现象！

本期内容到这里就结束啦

想看更多有趣又实用的内容

赶紧关注我吧

来源：中科院物理所、科普中国。

本文封面图片及文内图片来源版权图库创客贴，转载使用可能引发版权纠纷，原创图文转载请后台回复“转载”。