科学狗生

作者: 颜相宁

来源: 中科院半导体所

发布日期: 2018-12-07 12:06:04

本文介绍了狗子在科学领域的独特才能,包括湿狗摇摆定律、游泳中的物理知识以及狗子的生物学特性,展示了狗子不仅是人类的朋友,还是科学达人。

人类的朋友是谁?多数人首先想到的答案应该都是——汪星人。看过很多电影讲述了许许多多狗子和主人之间感人的小故事,也在前不久被刚萌刚萌的“创可贴”警犬感动过。但是你知道吗?来自汪星的它,还有一身科学细胞呢。它是书中和物理学家查德·奥泽尔(Chad Orzel)一起探讨深奥的量子力学的艾美,也是能和生理学家巴浦洛夫(Иван Петрович Павлов)揭开条件反射的秘密的奉献家。

其实,日常生活中的狗子也是一个科学达人(更正:达狗)呢。湿狗摇摆定律:当人类洗完澡,会借用毛巾来擦干身体和头发,但是手指短而粗的狗子,该如何拯救“洗完澡”后瑟瑟发抖的自己呢?用身体热量来加热空气并且蒸发水分?“人类怎么会这样想?多傻!吃多少狗粮才能补充这些被损耗的热量?!!”所以,汪星人选择了另外一种方式——甩干自己。狗子自我甩干时,会从头部开始启动。

你有木有发现,狗子甩干时,似乎一位灵魂舞者,它的皮层似乎已经超脱了它的躯体。其实,这个甩水动作没那么简单。它变形的面部肌肉和乱飞的毛发,不仅展现出了它们憨厚有趣的一面,而且也展现出了狗子超人的小“智慧”。狗子是熟知惯性原理和流体力学的,根据惯性原理,狗子头部扭转幅度越大,从它的身体到皮层、再到毛层,振幅也越大。这样,狗子甩水的能力也越来越强。

而且,狗子甩水的动作也按照特定的频率,狗子根据自身体型特征,选择了每秒甩动5下。动物的摇摆频率和其体型呈反比,体型越大,摇摆频率越小。是的,小老鼠每秒能摆动29次之多。图片来源:Getty科学家从狗子的这个行为中总结出“湿狗摇摆定律”。根据这个定律,可以帮助人类改进洗衣机的设计,甚至是半导体、材料等行业领域常用的甩胶机。靠物理知识游泳:游泳是一门基于物理学的高深技术,它涉及物理学中的诸多力学知识。

而且,狗子是天生的游泳高手,所以人类还模仿狗子游泳动作发明了一种泳姿——狗刨。(也许这就是狗子总是“湿身”,然后开展“甩干大法”的原因~)根据阿基米德原理,浸入静止流体中的物体受到一个浮力,其大小等于该物体所排开的流体重量。所以,流体的密度等特性,都能影响其所产生的浮力。

一般在水中游泳时,人或狗子(以下主要描述狗子),都会收到多个力的作用,这其中包括浮力、重力、来自水与游泳前进方向相反的阻力(包括水产生的正面阻力、水与游泳者间的摩擦力、水填充游泳者身后产生的空隙时产生的漩涡阻力)以及游泳者自身产生的向前的推动力。来自水的阻力与狗子四肢摆动所获得的向前的推动力方向相反,二者决定游泳的速度。来自水的向上的浮力和地球给狗子向下的重力的平衡,可以让狗子漂浮在水面上。

所以,狗子天生能漂浮在水面上,应该是狗子已经了解了水的特性,并对自己身体排开水的量有足够的自信。狗刨要求头要一直向上,保持在水面上,这样的泳姿也让游泳者在游泳时能更方便的呼吸,不容易呛水。可是,这种方式真的太难了(脖子好累,小编怎么都学不会系列之一)~这感觉,人不如狗······其实,狗子不仅是物理学达人(再次更正:达狗),还是生物学天才呢。

生物学达狗:首先,狗子以嗅觉灵敏著称,在汪星人的小脑袋上啊,它的鼻腔内嗅觉细胞的数量是人类的数倍,科学家研究多年,至今没有制造出能够与之媲美的传感器。根据科学研究,狗的耳朵不仅比人灵敏,而且能听到的声音的频率范围也比人宽。人的听觉范围在20赫兹到20000赫兹之间,而狗的听觉范围介于15至50000赫兹。

狗子的眼睛圆溜溜的,很可爱······嗯嗯,具有夜视能力,这是因为猫、狗等动物强大的视神经细胞。据美国威斯康辛大学的研究,狗狗的夜视力是人类的5倍。这一方面是由于狗狗的瞳孔大,在黑暗环境中能接收更多的光线。另一方面狗狗视网膜中影响光量接收的杆状细胞(rods)也比人类多,能捕捉到暗光。虽然,狗子的夜视能力比喵星人的稍逊一筹,但是也无法阻挡狗子成为黑暗中正义的化身。

这样看来,汪星人还真是一个小机灵鬼呦。说真的,狗子真的是物理天才,相宁有电影为证——《天才眼睛狗》,哈哈哈但是,它们的IQ相当于两岁的人类小朋友,所以,真的是2岁的狗子,简称——“二狗子”。而且,据说这样的智商也是有能力学会150个以上的词汇和肢体动作的哦。PS:不要直接把您的狗子丢进水里,危险!虽然它会游泳,但是可能一时想不起来~

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