屎的流体动力学研究

作者: 小塑料袋

来源: 果壳网

发布日期: 2017-04-28

这篇文章探讨了屎的流体动力学,介绍了佐治亚理工学院的博士生Patricia Yang的研究成果,指出哺乳动物的平均排便时间约为12秒,屎的长度通常是直肠直径的5倍,并将屎分为飘屎和沉屎。文章还提到小杨的研究与搞笑诺贝尔奖的相关性,强调了科学研究的趣味性和重要性。

结论:一条屎的长度,一般来说,是直肠直径的5倍左右。

对还没吃饭或是刚刚大快朵颐的朋友们来说,这是一篇很不友好的文章,但既然你看见题目都点进来了,那应该也没什么好怕的了。人,是要拉屎的。拉屎,是人类一项重要的生命活动。愿意也好不愿意也罢,我们从出生开始就必须面对并接受这两个事实。这项重要生命活动可能会让你全身舒畅,忘却一切烦恼,也可能让你在马桶上一坐千年,或是捂着小腹,一天光顾马桶好几次。

我们都知道,排便时的感受和粪便的形状,某种程度上能够反映我们的健康状态。

Synergy Pharmaceuticals(协同制药)之前就推出了不同形态的便便动画表情,从便秘到腹泻一应俱全。患者可以一键发送自己的便便动画(而不是真实照片)给医生,妈妈再也不用担心我不会跟医生描述我的屎长啥样了。

屎与健康的关系很好理解。但屎与机械工程学的关系,或者说,屎与流体动力学的关系,就没那么好理解了:别说肠子不懂流体动力学,连我都不懂!拉个屎而已真有这么复杂吗?!

来自佐治亚理工学院的机械工程学博士生Patricia Yang表示,有,真的有,我连论文都写好了。当然你看不懂的话可不能怪我。

小杨的这项新研究,发表在了一本名叫《软物质》(Soft Matter)的期刊上。论文题目非常简单粗暴:就叫《排便的流体动力学》(Hydrodynamics of defecation)。内容呢给大家简明扼要概括下重点:

1. 不分体型大小,哺乳动物们的平均排便时间都一样:大约12秒。

2. 虽然你们这些愚蠢的人类每天都拉屎,但拉屎这个过程并不像你们想象的那么简单:屎从结肠里滑出来时,中间是隔着一层粘液的。

3. 拉屎时间虽然都一样,但屎是有区别的:有些屎能浮在水上,有些屎不能。

小杨表示,导致这一现象的原因其实很简单也很无奈——大家都是要拉屎的,但没办法,屎太臭了,会吸引捕食者。如果拉屎时间太长就会很危险。所以结肠里那层粘液能帮助屎顺利地滑出,像滑水滑梯一样轻松!这样就能把拉屎时间降到最低,争取活命时间。

在当地的动物园里,小杨和她的小伙伴们拍摄了大象、熊猫、疣猪拉屎的不雅画面。认真观察了很多YouTube视频:很多动物园游客喜欢拍动物拉屎的视频再传上YouTube。除此之外,他们连团队成员家的狗都没放过。

他们研究的哺乳动物体重波动范围从4千克到4000千克,但依然有很多的共同点。比如,屎条的长度一般情况下都是直肠直径的5倍。再比如,能拉出圆柱形屎条的哺乳动物们,都不是像挤牙膏那样拉屎的,更像是“一个塞子从滑梯里滑出去”。动物越大,黏液越厚,拉屎时间嘛就会更快一点,能跟上大家的脚步。

不仅如此,小杨的团队还把屎分成了两种:飘屎和沉屎(Floaters and sinkers)。所谓飘屎就是能浮在水面上的屎,一般来自食草动物。沉屎的话就会沉到水底,来自熊啊狮子啊老虎啊这样很凶猛的肉食动物。它们吃的东西更重更难消化,还老是有皮毛和骨头,肯定就会沉下去了。

此外,小杨他们还动用了一种非常高端大气上档次的仪器——流变仪——来研究一坨坨屎。流变仪能够测量在一定的作用力下,液体流动的方式。他们发现屎具有剪切变稀特性(shear-thinning)!怼它的速度越快,它越经不起怼。所以你踩在狗屎上的时候才会觉得脚感黏腻,而不是“咦好像踩上了小球”。

比我更奇葩的人还是我。目光转向三年前!有一项研究拿了当年的搞笑诺贝尔奖。研究成果和之前介绍的这篇文章有着异曲同工之妙:动物不论体型大小,或是采用何种姿势,排尿的时长都是一样的——约为21秒。尿道像一根虹吸管一样,越长的尿道排水就越快。在动物的进化过程中,大型动物的尿道变长,帮助他们快点尿完,从而避免在排尿过程中被其他动物攻击。

小杨真的骨骼清奇!在自己的网站首页上,小杨写道:“我的梦想是以一个职业科学家的身份,继续和动物们一起工作。”不管从任何一个角度来看,这都是一个非常朴实可爱而真挚的梦想。而她的优秀和努力,也足以支撑她实现这一切。

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