受爱因斯坦尊崇的科学家,却有一个变态的嗜好

▲在电磁学领域功绩卓著的苏格兰数学物理学家麦克斯韦

詹姆斯·克拉克·麦克斯韦呀,他是个变态。”在剑桥大学三一学院当了30多年宿管的老太太颤巍巍地说。

“麦克斯韦?你是说奠定电磁学理论基础,被爱因斯坦称为牛顿之后最伟大的物理学者的麦克斯韦教授吗?”来访的美国记者有点不敢相信自己的耳朵。

“还能有谁?”老太太语气坚定,随即压低了声音,“你知道他在我们三一学院欠下了多少血债吗?”

美国记者茫然摇头。

老太太诡异地一笑:“他的同学给他起了一个绰号——‘屠猫狂魔’……”

▲麦克斯韦与妻子凯瑟琳和爱犬的合影

1850年10月,19岁的苏格兰人麦克斯韦来到剑桥大学,在数学界已经小有名气的他本来进入的是彼得学院,但是只读了一个学期就发现在这个全校规模最小的学院,要当上研究员太难了,所以他决定转到三一学院。在这里麦克斯韦如鱼得水,还加入了少数精英学生才能加入的“剑桥使徒”社团。

学术方面,麦克斯韦的关注点怪异地落在了校园里无处不在的喵星人身上,他在写给妻子凯瑟琳的信中说:

“三一学院有一个把猫扔出窗外的传统,我发现了一种把猫扔下去而且不让它脚先着地的方法,这种方法是经过好多次练习后才找到的。正经地说,这项研究的正确目的是发现猫在空中能多快地翻身,而正确的方法是把猫从两英寸的高度扔到桌子上或床上,在这么短的距离内它仍然可以及时翻身,四脚着地。”

▲年轻时代的麦克斯韦

问题在于麦克斯韦扔猫基本不会采用“正确的方法”,而是从不同高度的楼层各种花式扔猫,一时间他住的宿舍楼下猫尸累累,阴气腾腾。不过大科学家就是大科学家,随手扔个猫都能引出个“坠猫难题”来,跟麦克斯韦同时代的物理学家乔治·斯托克斯爵士(剑桥校友,不过不是三一学院的)和生物学家艾蒂安-朱尔·马雷都认真研究过。

人人都知道猫可以在极短的时间里调整身体平衡,至于它是怎么做到的,这其中的原理直到1969年才有人从理论上加以阐释。那一年斯坦福大学的T·R·凯恩和M·P·谢尔在《国际固体与结构》杂志上发表了一篇题为“坠猫现象的动力学说明”的论文,他们用两个圆筒模拟猫的躯体,并通过一系列方程解释了猫在不同情况下寻找平衡的方法。

▲猫和宇航员动作对比图

▲猫和宇航员动作对比图

▲猫和宇航员动作对比图

▲猫和宇航员动作对比图

▲猫和宇航员动作对比图

凯恩和谢尔的部分研究资金是由美国航空航天局(NASA)提供的,而NASA之所以对这项研究感兴趣,是想借此研究出一套宇航员在零重力环境中的运动方法。后来凯恩与NASA合作,模仿猫的动作研发了一套动作,并请来一位体操运动员穿上宇航服,利用蹦床加以测试。本文中的照片,就是NASA在研发时留下的对比图。

能为人类的太空探索做出贡献,当年麦克斯韦的窗下冤魂如果泉下有知,只怕会在心里默默地说一声“MMP”吧。

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