猫在下落时的翻身及其他贾书惠

一个顽皮的孩子用双手托起一只猫，使它四脚朝天，然后突然撒手。孩子本想把猫摔一下取乐，可是出乎他的意料，猫竟能在空中翻身，四脚朝地安全落下。你是否也有过这样的实践？可是这个大家都熟悉的日常现象，在力学原理上却有些说不清。因为根据力学中的动量矩守恒原理，猫在下落过程中，猫体对通过重心的纵轴（头尾连线）的动量矩应该始终为零。这样，猫的一部分（例如前半身）的转动必然伴随着另一部分（后半身）的反向转动；因此，猫不可能整个身子向一个方向转动而翻身。然而事实上，猫确实向一个方向翻过身来；而且有人测量过， 它翻转 180°所需要的时间仅为 1/8 秒！猫的翻身竟好像违反了动量矩守恒原理，这就是力学发展中困感了许多科学家几十年的“猫案”。