世纪未解之谜:自行车是怎么保持平衡的?

作者: 差评君

来源: 差评

发布日期: 2019-08-17 13:27:48

自行车保持平衡的原理至今仍是科学界的一个未解之谜,尽管有多种理论如“陀螺效应”和“前轮尾迹”理论被提出,但都被后续的实验和设计所挑战。科学家们不断探索这一现象,展现了科学研究的精神和意义。

世纪未解之谜:自行车是怎么保持平衡的?

如果要问,迄今为止人类有过哪些“成熟”的发明,小编第一个想到的就是自行车。只要速度够快,哪怕是在布满了石头崎岖不平的山间小路上,自行车也可以自如前行。自行车可以说是人类发明过的最高效、万能的人力驱动交通工具了,也是我们生活中最常见的一种交通工具之一。在荷兰,自行车的人均保有量曾一度飙到每100人就有109辆自行车的惊人数量。

不过大家可能想不到的是,“自行车到底是怎么保持平衡的”这个问题,至今仍然是个困扰科学界一个多世纪的“未解之谜”!要知道,自行车在18世纪末就已经被法国人发明出来了。而这个可以称得上是世界上第一辆自行车的玩意儿,其实跟“自行”没有半毛钱关系。它没有驱动装置,没有脚踏板,看上去就是个长了两个轮子的长条板凳,得靠脚在地上“行走”才能带动它前进。

接下来的几十年的时间里,自行车的设计经过了欧洲多个国家的人不断改进,代代演变,期间一度变成了非常反人类的造型。终于在1874年的时候被一个英国人劳森改造出了人人都可以使用的正常模样。劳森发明了一种精密的机械结构,也就是我们现在所说的铰链,利用铰链,前轮可以在后轮的传动下运动。

从19世纪末开始,科学界就已经发布了各种论文来解释自行车的稳定性。其中最主流的一种观点认为,自行车的平衡原理是“陀螺效应”。然而,在1970年,突然有个叫琼斯的人突然跳出来说:根本不是因为“陀螺效应”!琼斯不仅说了,还设计出了一个不带陀螺效应的自行车,做了实验发布在了一本叫《今日物理》杂志上!

在2011年,又有人跳出来,做出了一个挑战极限的终极版自行车——它不仅挑战了“陀螺效应”,同时也推翻了“前轮尾迹”理论。这辆自行车的特别之处有两点:它有四个轮子;同时前轮的轴心比车把靠后!问题来了,这辆车真的还可以不靠人体掌控,自己保持平衡吗?答案是:当然可以。

可能看到这里,大家想问了,科学家为啥非得和自行车过不去呢?因为这正是他们毕生努力的意义所在啊:探索这个世界的真相,找到这个世界运转的真相。在这一点上,几百年来我们都做得很成功,从宇宙运行到微观粒子,科学家都能找到合理的解释。但低下头,盯着自己从家里骑到实验室通勤用的自行车,发现自己竟然连这么个简单玩意儿都没弄懂,这对他们来说简直就像强迫症在一张平整的白纸上发现了一条抹不平的折痕一样,难受啊。

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