猫是液体还是固体(猫是液体)
液体猫咪之谜：为什么说猫都是液体？这竟然是被证明过的科学结论
欢迎来到：自说自话的总裁网络上流传着这样一段视频。
三只猫咪被关在一个玻璃房间当中。
一只猫正在琢磨两扇玻璃中间的那条接缝。
接着，就像系统出BUG一样，这只白猫竟然把头从缝隙中钻了出来。
然后是一只前爪，半个身体。
旁边的其他猫咪都看傻了，这哥们儿在干啥。
接着，它们眼看着白猫竖起尾巴，一顿挣扎，竟然又过去了一条前腿，继续使劲儿，它竟然把整个身体都拔了出去。
回头看看里面的同伴，别说人类了，就连它的猫咪同类都不敢相信这是真的。
这哥们儿竟然钻出去了。
不知道大家相不相信这段视频，我最开始也是惊呆了，这一定是PS，猫咪怎么可能钻出来？
但是，当我输入液体猫咪的关键词，开始在网络上检索的时候，我发现了更多不可思议的视频。
原来，猫咪真的是液体，就和前面说的液体章鱼一样，章鱼是只要嘴能过，身体就能过。
而猫咪则是，只要胡须能过，身体就能过。
比如，这只小奶猫，不管不顾，推开同伴的阻拦，把头探出去，身子往后一拔，再接一个缓冲落地。
简直比章鱼凌空越狱还要炫酷。
除了视频和图片，我甚至还发现，科学家竟然还证明过，猫咪是液体，这真是太神奇了。
为什么猫咪会有这种液化身体的超能力呢？
今天，我们就来聊聊这背后的故事。
2017年·美国麻省时间回到2017年，美国麻省，哈佛大学的礼堂里群魔乱舞。
这是一年一度的搞笑诺贝尔奖颁奖现场。
虽然这个评选很扯，但每一个研究都是正儿八经的科学。
比如，2000年获奖的安德烈·海姆（Andre Geim）
他当时在哈佛礼堂里说，自己在实验室里发明了一个磁悬浮装置，成功的浮起了一只青蛙。
这个实验看起来笑死个人，但是10年后，2010年，安德烈真的靠这个研究获得了正在的诺贝尔奖。
获奖理由是研发了石墨烯，而他最开始研发石墨烯，正是为了完成10年前，那么悬浮青蛙的搞笑实验。
石墨烯帮人类打开了一扇新的材料大门。
比如，石墨烯电池，这个东西要是能量产，那你的手机真的就是充电5分钟，续航3个月了。
所以，这就是搞笑诺贝尔奖，先让你笑，再让你思考。
从1991年开始，每年举办一次，每次都叫首届。
于是，就在2017年的首届颁奖仪式上，这位叫做法丁（M.A. Fardin）的小伙儿登场了，他获奖的理由是——用流变学原理证明了，猫咪是液体。
证明的过程，大概是这样的。
非牛顿流体科学家们把这种能够轻功水上漂的液体叫做非牛顿流体。
它看上去和水差不多，但是，当人踩上去的时候，它就会瞬间变得非常粘稠，像固体一样坚硬。
而如果你站上去不动，它就会反应过来，哦，差点忘了，自己是液体啊，于是，它就开始流动，让你陷下去。
非牛顿流体并不罕见。
比如，番茄酱就是最经典的例子。
另外，这个池子里装的也不是很常见的东西——玉米淀粉浓浆。
生活中几乎除了水和酒精这类很纯的液体，像糖浆、血液、鸡汤，这些粘稠的液体，它们都算非牛顿流体，而研究非牛顿流体的各种属性，就叫做流变学。
法丁证明猫咪是液体的原理也来自流变学。
那如何形容流变学呢？
三个字，盘他瑞。
神奇的门派如果你要测试一个人是不是真的会下围棋，那么问他19×19等于多少。
而如果你要测试一个人是不是真的懂流变学，那就跟他说一句，盘他瑞。
这三个字，是他们祖师爷的名言，Panta Rhei（παντα ρει），意思是，一切物体都是可以流动的。
这位祖师爷叫做赫拉克利特（Heraclitus），他开创的这个门派，就叫流变学，专门研究万物的流变性。
后来，天神牛顿也加入了这个门派，他用盘他瑞一统江湖，把固体、液体、气体三大形态描述成同一个数学模型，那就是盘他瑞，流变学。
——一切都是流动的。
比如，你要是跟物理老师说，喜马拉雅山是液体，他肯定能把你生吞了。
但是，如果他没有生吞你，反而是用一双闪闪发光的眼睛看着你，那么，这个老师肯定是加入过盘他瑞门派的。
因为，在他们这个门派看来，喜马拉雅山确实是液体，这个数学模型叫做De=τ/T。
τ是指一个物体改变形状所需要的时间。
T是指观察这个物体的时间。
而底波拉数则是判断这个物体是固体还是液体的根本数值。
如果底波拉数＜1，那就证明它是流体，而底波拉数越大，则证明它更接近非牛顿流体和固体。
所以，喜马拉雅山到底是不是液体，这得看你的观测时间T。
以人类的时间尺度来看，T只有几十年，而τ有几千万年那么大，所以底波拉数非常大，喜马拉雅山显然是固体。
但是，如果以地球的时间尺度来看，T有几十亿年，而τ只有几千万年，所以底波拉数＜1，显然，喜马拉雅山是液体。
当然，喜马拉雅山是液体，这也不是理论空想，比如，从大陆漂移的证据来看，喜马拉雅山确实是在流动的。
只不过我们人类的T短，感觉不到而已。
同样的道理，这颗水球，也可以是固体。
因为，从每秒上万帧的高速摄影尺度来看，它刚刚被砸破的那一瞬间，保持了短暂的固体形态，只不过时间太短，对人类来说无法感知，我们就把它忽略了，但事实上，它和喜马拉雅山一样，在某个时间尺度上，都是固体，也都是液体。
这就是流变学的世界观，我们初步了解以后，就能继续看法丁是如何证明猫咪是液体的了。
液体猫咪法丁说，这项研究的起因是因为2014年的时候，有一本动物杂志（Bored Panda）列举了《猫咪是液体的15个证据》
这15个证据使用了不同品种的猫咪和各种各样的容器，最终证明，猫咪可以让自己变成容器的形状，并且没有明显的体积变化，这是液体的基本特性。
这篇研究在当时引起了广泛关注，尤其是这幅小猫蜷在高脚杯里的画面。
很多人都抨击杂志，说他们虐待动物，是把小猫固定在容器中喂养，才长着这种恐怖的形状。
但事实上，真正养过猫的人，应该都有体会，猫咪真的能变成液体，比如这个下楼梯的视频，很显然，这是一只液体猫咪正在从楼上流下来。
接着，法丁使用了这样一段实验视频举例。
他说，注意看，猫咪液化灌满整个鱼缸的时间大概是5秒，而我们观察它的时间是60秒。
所以，这一时刻，猫咪的底波拉数=5/60，小于1，是液体。
还比如，这只长毛猫，不仅是底波拉数小于1的液体形态，它的长毛迅速膨胀，充满了整个容器，膨胀，是气体的特性。
所以，在这个特例中，猫咪甚至表现出了气体的性质。
但是，如果我们把观测时间延长，又会发现，很多时候，猫咪在奔跑，在跳跃，这个时候，它的底波拉数＞1，是固体。
所以，这证明，猫咪可以是液体，也可以是固体，取决于观测者和观测时间。
液体猫咪·证据二另外，要充分证明猫咪是液体，就必须考虑液体的第二个特性，叫做主轴。
就是说，流动的液体，通常会有一个主要方向，在这个主要方向上的流动，是不需要容器也能够形成的。
于是，法丁引用了这样一些照片，比如，在水槽里沿主轴方向摊开的猫咪。
还有这个沿着主轴方向，在地面和猫笼之间摊开的猫咪。
还有这只被主人拧起来，沿主轴方向被拉得像披萨一样细长的猫咪。
甚至还有这种在晾衣杆上沿主轴耷拉的猫咪。
再比如，这只在非主轴方向上摊开的液体猫咪，流动性只延展了2-3倍，而在主轴上流动的猫咪，延展性高达5-6倍……
很显然，这证明，液体猫咪存在一个流动性更好的主轴。
所以，这些主轴现象，也进一步证明了猫咪的液体属性。
液体猫咪·证据三继续证明，液体还应该有亲疏性。
比如，水和油无法相容，水和油就是相疏的关系。
而水可以在纸巾上迅速摊开，所以，水就是亲纸巾的。
但水无法在荷叶上摊开，所以，水就是疏荷叶的。
那液体猫咪的亲疏性如何呢？
法丁拿出了这样一张照片，他说，这个竹篮子就是一个超级疏猫的表面，液体猫咪在竹篮表面呈现出一个接近球形的状态。
这和水在荷叶表面呈现的状态一致。
荷叶效应是因为粗糙的荷叶表面排斥光滑的水滴。
而法定说，他发现，猫咪的亲疏效应，是因为它们粗糙的猫毛在排斥光滑的表面。
比如，法丁拿出了一个表面极端粗糙的例子，这只猫咪在铁栅栏当中，睡得很安详，流体按主轴分开，很完美。
这证明，液体猫咪喜欢在粗糙表面摊开。
同时，法丁在实验中还观察到，猫咪更喜欢在地毯、枕头和键盘等等粗糙表面摊开。
而如果碰到光滑的瓷砖表面，也会出现这种极端疏猫的情况。
分析到这里，法丁又解释了一个铲屎官们经常碰到的诡异现象，那就是猫咪为什么那么怕水？
这是因为，水是一种极度光滑的表面，太疏猫了，猫当然不喜欢。
液体猫咪·证据四在法丁的实验中，液体猫咪还表现出了非牛顿流体的特性。
这个特性叫做屈服应力，也就是为什么番茄酱难挤的原理。
比如，你挤番茄酱的时候，怎么剂也挤不出来，于是，使很大劲儿，番茄酱会哗啦一下全流出来……
这个突破极限的力量就叫做屈服应力，一旦给非牛顿流体用力过猛，那它就会立刻从固体变成液体。
而猫咪也是一样，比如，小猫钻到沙发缝或者鞋子里的时候，你很难把它拿出来的。
真的就和你挤番茄酱一样，怎么用力都不出来，而一旦用力姿势正确，它会哗啦一下全流出来。
液体猫咪·证据五论证还没有结束，因为，液体还必须满足一个很严格的要求，那就是湍流。
也就是，当液体形变的速率足够大的时候，会出现混乱的运动。
比如，漩涡就是一种湍流。
那猫咪是否能满足湍流原则呢？
法丁拿出了这样两个例子，一个是猫咪在瓶子里飞快旋转的画面，这显然符合湍流原则。
另一个是小猫乱按键盘，被主人关在瓶子的图片，很显然，在瓶子里的小猫转了几圈以后探出头。
这符合湍流的包轴效应（Weissenberg effect）。
也就是这种随着湍流加快，液体会开始爬杆的神奇效应。
看来所有猫咪是液体的证据都找到了。
法丁在论文的最后说，猫咪是那种简单的被动液体，它们是主动的，可以在没有外界影响的情况下自主改变固液形态。
将来可能还有更细致的猫咪流变学研究需要进行。
比如，猫咪的反正效应，也就是为什么猫咪不管从多么高的地方掉下来，总能在空中控制好安全姿态，四脚落地。
另外，也有日本专家指出，我们不能简单的把猫咪看作一个孤立的流体系统，事实上，猫咪还能够转移和吸收周围环境的压力，比如，在日本，压力过大的上班族可以去猫咪咖啡馆，通过撸猫释放压力。
这就是法丁的获奖研究。
——猫咪是液体。
可以钻过7厘米的小洞，可以跟着扫地机一起流淌，甚至可以从柜门缝当中很自然的流出来。
可以伸进管子，还可以这样喝水，甚至让我们怀疑《汤姆与杰瑞》究竟是动画片还是纪录片……
随意变成一袋猫、一碗猫、一缸猫、一盆猫、一罐猫等等等等。
但是，猫咪为什么能做到这种像没有骨头一样的液体神功呢？
接下来的研究，就该生物学家上场了，故事大概是这样的。
缩骨神功生物学家说，猫咪在它那具小小的身体当中，隐藏了290块骨骼，每块骨头都很灵活。
比如，猫咪的肩胛骨并不是固定在锁骨上的，而是可以活动的，日本电台曾经做过这样一个实验。
一个小箱子里，只有一个8厘米宽的出口，猫咪过去先用胡子量了一下，就知道自己能不能过。
但是，换一只狗狗进来，很显然，我们会发现，狗狗被自己的肩胛骨给卡住了。
甚至还有日本网友做过各种猫咪钻洞的实验，从20厘米一路减小，减小到8厘米的时候，猫咪都可以轻松钻过去。
只是到了7厘米的时候，猫咪不太想钻。
于是，网友把7厘米的缝隙换成这种凌空的角度，猫咪也能钻过去。
再试试难度更高的凌空圆孔，从20厘米、15厘米、12厘米、再到11厘米，都没问题，唯独10厘米，猫咪不想试了。
但在另一个实验中，我们看到猫咪在狭窄的迷宫里蛇形前进，主人成功的把猫咪养成了蛇。
实在太厉害了。
理论上，猫咪全身最宽的地方是头部，头里面有头骨和下颌骨，但猫咪的下颌骨可以活动，头骨又非常小，所以，这就让它很适合钻洞。
再就是肋骨和胸骨。
当猫咪还是小奶猫的时候，它的26块肋骨和8块胸骨也都是可以活动的，这也就是为什么小奶猫喜欢钻沙发的真正原因。
只有到了成年以后，胸骨会慢慢硬化成一块，稍微降低它们的液化能力。
接着是猫咪的颈椎、胸椎和腰椎。
猫咪的这些骨头的缝隙非常大，而且猫咪整条脊椎上面，有44-58块骨头，人类只有26块。
这些又多又松的脊椎骨，就可以让猫咪可以把脊椎拉的特别长，甚至可以180度转身，或者轻松摆出各种诡异扭头的造型。
钻盒子猫咪为什么喜欢钻盒子？
如果你从小养猫，可能早就发现了，越是小猫，越喜欢往盒子、沙发缝、鞋子等等又小又黑的地方钻。
这其实是猫咪从恐龙时代就养成的生活习惯。
6600万年前，那颗陨石灭绝了非鸟恐龙，把整个地球的生态结构全部改变了。
于是，有一种叫做细齿兽（Miacids）小型哺乳动物开始崛起。
有一部分生物学家认为，细齿兽就是今天猫咪的最原始祖先，而且细齿兽还是整个食肉目的祖先。
食肉目主要包括犬型亚目、熊型下目、鳍足类和猫型亚目。
也就是说，猫咪、狗狗、熊猫、海狮，它们6000万年前都是一家。
那个时候，恐龙刚刚灭绝，细齿兽继续在树上生活，喜欢吃肉，只有一只猫的大小。
白天躲在树洞里睡觉，晚上出来抓点小动物、小虫子充饥。
就这样又过了2000万年，有一部分细齿兽觉得实在太憋屈了，它们要变大，要去填补肉食恐龙们在陆地上留下的权力真空。
于是，它们变得越来越像狗，这就是，犬型亚目。
犬型亚目继续变大，这就是熊型下目。
熊型下目还能变大，这就是退了毛跑到海里的鳍足类，也就是各种海狮、海象、海豹这类分也分不清楚的动物。
当然，熊型下目里也有变小的一波，它们就成了浣熊、臭鼬这一类鼬科动物。
而当年那些没有下树，或者下树稍晚一些的细齿兽就变成了猫型亚目。
猫型亚目也会变大，这就是现在的灵猫，它们至今没有下树。
还有獴，这是下了树的品种，獴当中又有一个特大号的家伙，叫做鬣狗，所以，鬣狗，其实是猫。
当然，鬣狗也不是最大的猫。
几万年前，猫型亚目当中还出现过一种能猎杀猛犸的巨兽——剑齿虎。
剑齿虎长得实在太大了，需要的猎物越来越多，最后硬是没有熬过冰河期，灭绝了。
反而是稍小一点的狮子、老虎，取代剑齿虎统治了陆地。
这就是猫型亚目底下的猫科。
当然，猫科当中也不仅仅只有狮子、老虎这种大型玩家。
还有猫咪，科学家们曾经评选过一个地球上最致命的猛兽。
你绝对想象不到，第一名竟然是这种叫做黑足猫的小野猫……
它们一晚上捕捉的猎物数量，能抵得上猎豹六个月的收获，平均50分钟就能成功捕猎一次。
捕猎成功率高达60%，是狮子的3倍。
但是，黑足猫也有一个致命的弱点，那就是体型太小了，很显然，如果被大型动物捕食，它是不可能取胜的。
怎么办呢？
于是，猫咪的采用了隐藏策略。
白天钻到树洞、地穴和石缝这种特别狭小的地方躲起来睡觉，晚上再出来捕食。
这是他们从细齿兽时代就开始，练了6000多万年的绝技，相当厉害。
这也就是为什么猫咪都喜欢钻盒子的真正原因，甚至连一些大猫也都有这种祖先的记忆。
所以，当你看到猫咪正在用非常夸张的液体姿势睡觉的时候，千万不要去打扰它，这是它最放松警惕的状态，证明它很信任周边的环境。
在野外，猫咪通常会以这种起跑姿势睡觉，时刻准备逃跑。
总结一下，食肉目从细齿兽那里开始，猫咪一条路走到黑，全部点敏捷，所以才练就了这身液体神功。
而狗狗点了群攻技能，熊喜欢点力量，而海狮则活生生的把自己点成了一条鱼……
神秘猫脑关于猫咪为什么能液化，可能还和它们那颗神秘大脑有关。
本来，猫的大脑非常小，只占体重的0.9%，而且只有7.6亿个神经元。
但是，这颗小脑子却要消耗全身五分之一的血液去供能。
这就非常奇怪了，就拿人类说，我们的大脑占体重的2.3%左右，有860亿个神经元，拥有情感、逻辑、语言、艺术等等独一无二的超能力，也只使用了全身血液五分之一的能量，和猫咪是同一个水平。
这也就相当于，我们用20%的功率驱动了一台量子大脑。
而猫咪竟然也有20%的功率驱动了一台486大脑。
这是为什么呢？
有人说，猫咪的大脑在时刻不停的计算着它身体上每一块骨骼和肌肉的位置。
为什么猫咪站得越高越不会踩空？
为什么都说猫咪有九条命？
为什么猫咪可以精准跳跃，捕食小鸟？
这其实都是猫咪大脑在疯狂计算的结果，它们协调每一块骨骼和肌肉，让自己变成一滩优美的液体，然 后，再在一瞬间固化，完美缓冲落地。
瑜伽与猫据说，瑜伽刚刚在古印度起源的时候，古代瑜伽士们从猫那里学到了很多知识。
比如，他们发现，人类和猫一样，都会在睡觉的时候进入一种低血压的松弛状态。
本来，人类想要在睡醒后唤醒肌肉，伸懒腰是本能动作。
但是，古代瑜伽士们观察到，猫咪伸懒腰的姿势好像更加高效。
于是，他们就开始学习猫咪的姿势，做瑜伽。
果然，顿时就觉得肌肉和大脑都被唤醒了。
这个动作，其实也是人类从猫咪那里学来的独门绝技，可以迅速唤醒肌肉，提高供血。
你要是昏昏欲睡，或者大脑转不动的时候，可以试试，保证瞬间清醒。
猫的瑜伽功夫很厉害，甚至古代瑜伽士们都认为，猫是某种天生就得的梵我合一的神奇动物。
包括很多生物学家也说，猫是地球上自然进化出来最完美的物种，它们早就用身体的液化神功掌握了与自然融为一体的黑科技。
它们是能与大自然沟通的精灵。
而人类，至今没有驯化猫，就像我们没有征服自然一样。
很可能是大自然和猫，驯化了人类，你无脑爱猫，可能就是一种天生对大自然的崇敬吧。
好了，今天的故事就分享到这里，谢谢大家。
最后夫人说，你不用分析那么多，喜欢撸猫是没有理由的。
（完结）
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