2012年搞笑诺贝尔奖汇总:看屁股识别大猩猩
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  • 2012年09月23日 09:04
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一年一度的搞笑诺贝尔奖近日隆重揭晓,此次共颁发了十个不同领域的奖项,每一个看起来都令人捧腹,比如俄罗斯一家公司因为将老旧武器制成钻石获得和平奖,荷兰和美国科学家因发现黑猩猩通过屁股辨认个体获得解剖学奖,文学奖则授予了美国政府责任署,以表彰他们发表的有关如何准备一份报告的报告的报告的报告。

搞笑诺贝尔奖(The Ig Nobel Prizes)是对诺贝尔奖的搞笑模仿,主要奖励那些“不同寻常”或者“细碎”的科学研究成果,和那些“乍看起来让人发笑、但随后发人深省”的研究工作。

2012年搞笑诺贝尔奖汇总:看屁股识别大猩猩

但是尽管看上去有些不着边际,这一奖项的背后目的却是严肃而认真的:主办方邀请了五位真正的诺贝尔奖获得者来到现场为获奖者们颁奖,包括1986年度诺贝尔化学奖获得者杜德利·赫施巴赫(Dudley Herschbach)、1993年度诺贝尔生理学和医学奖获得者里奇·罗伯茨(Rich Roberts)、2005年度诺贝尔物理学奖获得者罗伊·格劳伯(Roy Glauber)、2009年度诺贝尔生理学和医学奖获得者杰克·肖斯塔克(Jack Szostak)、2007年度诺贝尔经济学奖得主埃里克·马斯金(Eric Maskin)。

颁奖典礼主办方、《不可思议研究年报》编辑马克·亚伯拉罕(Marc Abrahams)评价说,本次颁奖典礼上充满了头发、咖啡、鱼、歌剧演员,还有满天飞的纸飞机。当然,他所说的这些指代的就是本次评选中的一部分或将作品,比如对死去三文鱼大脑的研究,还有为什么头发会变绿色等等。

主办方还竭力让颁奖典礼现场呈现出一种诙谐幽默的氛围:经济学奖得主马斯金博士被安排了一个“赢取和诺奖得主约会大赛”的环节,让在场的观众们打开自己手上的小册子,如果上面有一个特殊记号的观众就是幸运的受邀嘉宾。

主办方也努力让现场保持着高效的快节奏:那些受邀之后特地从世界各地自费飞来的获奖者们只被允许用60秒的时间来致获奖词。而掌控这一切节奏的人就是两位可爱的8岁小姑娘,每当获奖者说话超过60秒时,她们就会出现在他们面前大声喊着:“这太无聊啦!!”

【解剖学奖:看屁股识黑猩猩】

今年搞笑诺贝尔奖的“解剖学奖”,颁发给了具有荷兰、美国双重国籍的Frans de Waal与美国人Jennifer P. Craig。这两位科学家在研究黑猩猩的性别识别时,意外地发现了黑猩猩仅仅通过屁股的照片就可以认出别的黑猩猩!并得出结论:“人不能区分出同伴的屁股,所以黑猩猩比人类聪明。”   这篇发表于2008年的论文内容集中在黑猩猩的性别建立上。弗朗斯和詹尼佛训练了6只黑猩猩,让它们在电脑分析分黑猩猩的照片——如果它们将黑猩猩的面部图像与臀部图像成功配对,就可以得到奖励。

其中的一组实验是给出的两张性别相同的黑猩猩的面部照片,让被测黑猩猩判断臀部的照片是谁的。实验结果表明:如果被测黑猩猩认识照片里的黑猩猩的话,被测的黑猩猩可以毫无压力地完成任务;而如果是陌生黑猩猩的照片,电脑前的黑猩猩则无从选择。这项结果表明黑猩猩不仅认识朋友的脸,也认识朋友的屁股。

2012年搞笑诺贝尔奖汇总:看屁股识别大猩猩 文章中使用的实验设计:给出臀部的照片,让黑猩猩选择相应的面部照片。

另一组实验用的是不同性别的黑猩猩的面部照片,让被测黑猩猩判断臀部照片的归属。最开始的时候,只有面部和臀部照片属于同一只熟悉的黑猩猩,被测猩猩才能做出正确的选择;而随着实验的进行,被测的猩猩学会了将相同性别的黑猩猩照片联系起来,哪怕臀部的照片并不与任何个体所匹配。这表明与群体成员交流的得到第一手经验可以形成“性别结构”,而后者可以帮助黑猩猩形成正确的性别感知。

曾与弗朗斯·德瓦尔一同工作过、现就职于佐治亚州立大学的一位灵长类动物学家Sarah Brosnan表示:“狗会通过臀部的气味来识别对方,对于黑猩猩而言,嗅觉可能也是一个有用的方法。不过即便仅从视觉方面来看,通过肿胀的臀部区分不同的黑猩猩个体可能也会比通过面部识别来的要容易得多。黑猩猩的臀部肿胀、粉嫩且无毛,不同的个体上有着独特的形状。而雌性黑猩猩肿胀的臀部在排卵期变得更加突出,对于雄性而言具有额外的吸引力——在这种情况下,它们用视觉来处理屁股这个信号显得尤为合理。”

2012年搞笑诺贝尔奖汇总:看屁股识别大猩猩

【医学奖:如何防止做肠镜时被“爆肠”?】

今年的搞笑诺贝尔医学奖授予了两位法国医生Emmanuel Ben-Soussan、Michel Antonietti。他们的研究是如何防止病人在做肠镜时……肠子爆炸。他们的研究起源就是从前有个人去医院做肠镜,然后他的肠子爆炸了,所以他们的研究其实真的是非常严肃而实用的,一点也不搞笑好嘛!

一般来说,普通的诊断性结肠镜是不存在肠道爆炸的风险的,但是当医生用结肠镜来处理肠道内的一些病灶,如肠息肉、肠道出血等时,还需要使用一些能释放电火花的工具,用电火花的高温来切除组织或凝固血管。如果此时肠腔内存在爆燃性气体,那么肠道就有可能爆炸。

2012年搞笑诺贝尔奖汇总:看屁股识别大猩猩 内镜下电灼技术切除肠息肉示意图:A. 全套器从内镜钳道伸出,并套住息肉的蒂;B. 收紧圈套器套环并通电;C. 用圈套器电灼方式完整切除息肉。切口因为经过电灼,所以出血少。

Ben-Soussan在一篇综述中对容易引发肠道爆炸的情况进行了详细的分析——要使得肠腔内的气体燃爆,肠腔内必须有足够多的可燃性气体、氧气和热源。这三种因素里,在进行肠镜治疗时,电火花这一热源是不可消除的,那么唯有减少肠腔内可燃性气体和减少氧气这两种途径来解决。

据他分析,肠腔内的可燃性气体主要有氢气和甲烷两种,当氢气的浓度超过4%,甲烷超过5%时,就会发生燃爆。肠腔内的氢气和甲烷主要来自定植于肠道的大肠杆菌(E.coli),这些细菌会发酵某些食物成分,释放出这些可燃气体。肠道准备剂也可能存在类似的影响,肠道准备剂是在患者接受肠镜以前需要服用的药物,通常是一些导泻剂,以导泻的方式在术前将肠道清洗干净,以防肠道内积存的大便影响肠镜操作。

悲剧的是,过去医生常用的肠镜前的肠道准备剂——甘露醇和山梨醇,经大肠杆菌发酵以后就会大量产生氢气和甲烷……所以,预防肠道爆炸的最好方法(之一)就是不使用甘露醇或山梨醇作为肠镜治疗前的肠道准备药物。不过常规的肠镜诊断性检查仍然可以使用甘露醇(因为不需要用到电火花)。

肠道准备剂并非唯一影响肠腔内可燃性气体含量的因素。Ben-Soussan还对不同的肠道准备方法——口服导泻剂与灌肠,进行了比较。结论是相比口服肠道准备剂(非甘露醇),灌肠后肠腔内可燃性气体的含量更高,发生肠道爆炸的几率也比较高。

以上解决的是可燃性气体的问题,对于如何减少肠腔内氧气的问题,则应该从肠道内注入的气体着手。肠道是一个管状的空腔脏器,通常都处于空瘪的状态,医生想在内镜下把肠腔看清楚的话,就要在肠道内注入一些气体。一般医生注入的都是空气,氧气就是这样进入肠腔的。因此要减少肠腔内的氧气,只要在做肠镜时,使用惰性的二氧化碳,而非普通的空气给肠腔内打气就行了,Ben-Soussan如是说。

因此,Ben-Soussan总结的预防肠道爆炸的不二法门就呼之欲出了:

1、做肠镜治疗前尽量用口服导泻剂,不要用灌肠做肠道准备;

2、口服导泻剂不可以使用甘露醇或山梨醇或任何可能产生可燃性气体的药物;

3、给肠子充气的时候不要用空气,而是用二氧化碳。

如果认真做到以上三点的话,应该可以最大限度的预防肠道爆炸的发生。

这么一看,这次的医学奖获得者还真是实至名归,做出了非常伟大的贡献呢。

另外一个题外话是,跟很多成功人士一样,也许大家也会很像知道他们是怎么会想到研究这么一个非常符合搞笑诺贝尔奖精神,而又非常有意义的研究的呢?如果追溯Ben-Soussan和Antonietti在数年前发表的另一项研究,也许我们可以获得一些蛛丝马迹。

在那项研究中,这二位科学家试图研究不同肠道准备方法对肠镜下治疗出血性放射性直肠炎的术后并发症的影响。结果在研究过程中,有三位使用灌肠作为肠道准备的受试者的肠子不幸……爆炸了。可以想象这是多么惨痛而又刻骨铭心的记忆,这可能是促使二位科学家在如何预防肠子爆炸这一严肃而又重要的科学课题上做出重大贡献的一个契机。现在已经很少有人使用灌肠的方法进行肠道准备了,Ben-Soussan会在他的研究中特别用一整段来论述灌肠的害处,想必当年的心理创伤应该不轻……

不管怎么说,这一切都过去了。采用新的肠道准备原则以后,貌似还没有出现过肠道爆炸的惨剧,说明Ben-Soussan等人的研究成果还是经得起考验的。从此以后,病人们去医院做肠镜的时候,再也不用担心自己的肠子会爆炸了,这听起来似乎还挺振奋人心的么不是?

【心理学奖:身体靠左侧倾斜让埃菲尔铁塔显得小一些】

自荷兰的Anita Eerland和Rolf Zwaan、秘鲁的Tulio Guadalupe被授予搞笑心理学奖,其研究题目是《向左倚靠会让埃菲尔铁塔看上去更小一些》。

“向左倾,埃菲尔铁塔会变小”怎么听都是个笑话,但我必须很严肃地告诉你,不止是埃菲尔铁塔,利用这种方法,改变身体向左倾或向右倾,你还可以让别人高估你的身高、低估你的体重,或者高估你要兜售的商品价值。总之,只要改变人们的姿势就能控制他们的判断。

那么这么“荒诞”的结论是怎么来的呢?

首先,我不得不说,心理学家也许很难发现这个研究的笑点在哪里,这不过是具身认知理论的又一个佐证。具身认知理论是说我们的身体会影响认知,比如朝着同一个方向上班的夫妻感情会更好,因为同一个方向给人“同舟共济”的感觉,相反方向则会产生“分道扬镳”的感觉;比如在吃苦味的东西时会对周围人道德判断更苛刻;比如在捧着热咖啡的时候眼中的世界也更温暖;以及本实验的获奖者荷兰鹿特丹伊拉兹马斯大学心理学家Anita Eerland的另一个研究中发现,人们走来走去时意见容易摇摆不定,做决定时要静止不动。

而这次,伊尔兰德和同事们发现,让人们站在Wii平衡板上偷偷控制踏板倾向之后,这些人对大小、数量和百分比等数字的猜测都出现了显著的方向性。对于埃菲尔铁塔有多高、城市人口数量有多少、酒精饮料的酒精度数等问题这些人对于大多数问题都不知道答案,仅仅是乱猜的。可是当研究者控制Wii平衡板偷偷让他们身体左倾的时候,他们对所有数字的估计都会比右倾的人偏小。在改变问题和姿势顺序后,仍然可以得到同样的结果。向左倾时估计的埃菲尔铁塔高度甚至比向右倾时矮12米。

为什么会产生这种现象呢?

回忆一下我们是怎么估计数字的吧。你会怎样估计埃菲尔铁塔的高度呢?通常我们会回忆一个估计跟埃菲尔铁塔高度差不多的建筑,然后再根据这个建筑的高度得出埃菲尔铁塔的高度。问题就出在回忆的时候,当我们左倾的时候总是会回忆起更小的东西,比如你家的楼层数,而当我们右倾的时候会回忆起更大的东西,比如世贸大厦。

现在还不太清楚为什么左倾和右倾会影响不同记忆的提取,就像我们不知道为什么喜欢把数字从左到右从小到大排列。也许是因为大多数人是右利手吧。研究者也发现,对于这些右利手的实验参与者,左倾对他们的影响很明显,而稍稍有一点右倾并不会让他们对数字估值偏大。

这个研究的应用前景应该会非常广阔,绝不仅限于埃菲尔铁塔。当你让别人目测你的身高、体重、三维时;当你让别人给你打分时,当你想给自己的产品卖出个好价钱时……

不过得提醒一句,心理学家同时还发现,如果参与者本来就明确知道正解,摆什么姿势都是无济于事的。

总而言之就是,左倾和大幅度的右倾都容易出错,但是稍微右倾一点没关系。

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【神经科学奖:死鱼的脑子里也有神经活动?】

搞笑诺贝尔奖的“神经科学奖”今年发给Craig M. Bennett、Abigail A. Baird、Michael B. Miller、George L. Wolford。这几位神经科学家为了证明目前神经影像学研究中存在严重的假阳性问题,就是本来不该有信号,由于误差和其他原因导致出现了假信号,用功能核磁共振仪扫描已经死去的大西洋鲑鱼( Salmo salar )的大脑,居然扫出了神经活动信号!

2012年搞笑诺贝尔奖汇总:看屁股识别大猩猩

论文摘要中说,神经认知科学研究中,功能神经影像学实验很容易出现假阳性。以典型的130000像素的功能核磁共振图像为例,概率上几乎可以肯定会有一个假阳性信号出现。恰当使用多重比较修正方法,就可以解决这个问题,但这一点常常被研究人员忽略。

论文进一步阐释说:几十年前的科研人员并没有预料到今天的研究手段会如此先进,计算机的储存和运算功能强大到可以处理海量的数据,但是海量的数据处理同时也会带来更高的误差风险。过去科研中使用的统计学方法需要进一步升级,以应对目前的现实。事实上我们也发展出了更严格的统计方法已解决假阳性问题,但遗憾的是,目前还是有很多科研论文在数据处理中没有应用这些方法。

为了强调这种现象的严重性,这些研究人员对已经死亡的大西洋鲑鱼进行了功能核磁共振扫描。

实验对象:一条鲑鱼,长18英寸,重3.8磅,已死。性别不明,考虑到已死,性别应该不是关键问题。

2012年搞笑诺贝尔奖汇总:看屁股识别大猩猩 大西洋鲑(不是研究的那条)

这条鲑鱼被固定到功能核磁共振仪上,它的脑活动信号可以实时投影在屏幕上。鲑鱼头部上方设置了一面小镜子,这样它(理论上)也可以看到自己的脑活动信号图像。实验开始之后,研究人员给这条鲑鱼展示一系列反映人类社交情景的图片,既有内向情绪特征的,也有外向特征的。研究人员要求鲑鱼判断图片中的人正在经历何种情绪体验。这个实验流程从1993年开始就已经在心理学研究中使用。总之,在这个过程中,鲑鱼的脑活动图像被记录下来,进行统计学分析。

结果,研究人员在鲑鱼的脑室和背部脊柱区域发现了两处神经活动信号(如下图),虽然只有三个像素大小。由于鲑鱼的脑子太小,仪器分辨率不高,不能做深入的分析,但这毕竟是阳性信号,代表着鲑鱼(已死)的大脑在图片的刺激下出现了神经活动!

2012年搞笑诺贝尔奖汇总:看屁股识别大猩猩

文章在讨论部分这样说:一种可能是,我们开创了死亡鱼类生物的认知研究这一新领域;另一种可能是,我们未加修正的统计方法是有问题的。我们能下结论说鲑鱼真的参与了图片场景心理学实验吗?当然不能。我们已经通过控制实验对象的认知能力(将其杀死)而完全排除了这种可能性!这个结果只能表明:如不进行多重检验控制,随机噪声信号很容易导致假的结果。这一点在神经影像学研究中已经多次被讨论过,但直到现在,相关修正方法在发表论文时仍然不是一项必需的要求。

文章接下来开始讨论统计学中的专业问题,关于如何留下真的结果、去掉假阳性结果。讨论最后还提到,多重检验不仅是神经科学面临的问题,在其他学科中也常常出现。

文章引用了2006年的另一项医学研究:加拿大的Austin等研究人员怀着和这次的鲑鱼实验者们同样的目的,对安大略省1千万居民的健康状况和星座进行了统计。在使用传统的统计学方法之后,他们发现:狮子座患上胃肠道出血的比例更高,人马座更容易大腿骨折……这些结果在应用了统计修正方法之后都消失了。

Austin等研究人员得出结论:在流行病学研究中,不合适的统计方法将会提高假相关性结果出现的可能性。

文章最后总结道:我们的意见不是说功能影像学研究不好,而是说它的标准应该不断发展、提高。假阳性问题不是由于太困难而解决不了,因为大部分数据分析软件中都集成了相关功能。根本原因还是研究人员们不愿意用严格的统计方法来“损害”自己辛苦获得的数据。当然,我们应该尽力避免真实的阳性结果被不恰当的方法给“消除”掉,但是,对统计结果不加修正就往下推进,并不是解决问题的正确方式。

【化学奖:洗澡后为啥变成绿头发】

在瑞典南部一个小镇里,一些金色头发的居民洗澡后变成了绿头发。拥有瑞典和卢旺达双重国籍的Johan Pettersson带领研究人员对此事进行了调查,结果是……他们获得了今年的搞笑诺贝尔奖。

据报道,瑞典小城Anderslov当地一些居民抱怨说他们的头发突然变绿了,当局便开始了调查。

人们先是测试了几个家庭的供水,看看里面是否含有很高的铜——铜离子能够使头发变绿,这是已经知道了的——可结果显示水中的铜含量为正常水平。

不过,当热水在屋里的供水系统中过了一夜之后,里面的铜含量便增加至正常水平的 5 或 10 倍。

调查人员得出的结论是,热水一定是从屋里的水管和加热器中剥离了铜,而铜溶进水里,居民洗澡时头发便出现了令人震惊的颜色变化。

新建的房屋里这种问题最为严重,因为那里的管道没有涂层。

环境工程师约Johan Pettersson说:“我们从老房子里取得的样品铜含量较低。”

居民被告知在新居里用冷水洗头,或者住老一些的房子里,以避免发生头发变绿的尴尬。

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【和平奖:将老旧的俄国武器制作成钻石】

这项研究是俄国公司SKN完成的。他们用老旧弹药中的炸药爆炸制造了“纳米钻石”,直径多为10nm和100nm。注意,这个过程中他们没有使用石墨,就是炸药本身的碳变成了钻石。

比起高压石墨来说,用弹药的好处是不需要外加能源,也不用费时费力预先打破石墨自身的晶格,但问题在于,如何防止这些细小分散的钻石氧化掉或者变成石墨。这些研究早在1963-1965年就有很大进展,但是没有继续下去。

后来SKN公司接手了这项研究,开发出了可用的钻石粉末技术。炸药在特殊条件下爆炸后会形成纳米钻石粉、石墨、烟灰、气体和金属等等的一坨混合物,用水对它进行分离然后按照粉末大小分类收获。

其中直径为数百纳米的多晶粉末可以用来抛光。小于200nm的可以用来在很多化学合成过程中改变反应物的性质。也会在医学和生物学上有用途。

可惜不能戴…… 

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【声学奖:一把瞬间令你沉默的枪】

来自的日本的Kazutaka Kurihara和Koji Tsukada被授予声学奖,以奖励他们发明的“沉默枪”——这是一种可以打断人说话的机器,其原理是让说话者听到自己稍有延迟的说话声音……

从人类最早发明了枪开始,枪就一直被赋予着各种用途。有些人射子弹,有些人射激光,但是日本研究者发明了一支可以发射声波的枪,用来中断和阻止那些说话不合时宜的人。

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这种枪运作的原理是基于延时听觉反馈(delayed auditory feedback)的概念。枪上附着的麦克风拾取目标发出的声音,然后在0.2秒之后弹回给说话者。这种效应会使大脑反应非常的混乱,使其基本不可能再进行讲话。这种设备不会对相应的说话者造成身体上的伤害,它只是混乱了他们的大脑而已。

在正常讲话时,大脑听见的与自己说出的来声音的是完全同步的,它很容易的处理这个输入并且能让你最大限度忽略你自己的声音。然而,通过稍微改变一下这个反应,大脑就会听见从你嘴里发出的声音和这把枪发出的奇怪的回声的混合体。这种不寻常的结合就会让大脑极度混乱,使其负责组织语言的部分停止工作,那么你也就会立即安静了。

这种“武器”的第一个版本是依靠一个单独的PC来处理输入并且延迟后发回给说话者,而第二版本消除了对额外硬件的需要,这个盒子包括了所有必要的处理程序,使其便于携带。

开发者说这种枪是用在看起来无害的目的上的,例如执行图书馆的规定使其保持安静,也可以用于大型会议,尤其是那些旁观者不能打扰演讲者的时候。任何想要制造喧闹的人都会被高科技手段瞬间静音。

这种语音干扰对于那些持有言论自由的观念的人来说有些不安:在政治集会上的抗议者或者演讲者仅仅是因持有不受欢迎的观点而被沉默。如果执法部门和其他行政部门决定使用这种技术,政治集会和其它抗议集会都会被这把奇怪的枪轻易地摆平。

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【文学奖:关于如何准备一份报告的报告的报告的报告……】

今年的搞笑文学奖被授予美国政府责任署(GAO),以表彰他们发表的有关如何准备一份报告的报告的报告的报告……

好吧,也没有那么夸张……

真实的题目叫Defense Management: Actions Needed to Evaluate the Impact of Efforts to Estimate Costs of Reports and Studies,翻译过来就是《防务管理:需要采取行动来评估对诸项报告和研究的花费的估计的努力的影响》。

逻辑关系是这样的:

首先,我们有很多报告和研究。

然后,为了估算这些报告的费用,我们做了另外的报告。

然后,我们做这些另外的报告的努力,对行政产生了影响。

然后,我们需要评估这些另外的报告的影响如何,并写成报告。

那么,我们如何写这些(评估(估算(报告)费用的报告)的影响的报告)呢?

请见本报告(正文18页+附录12页)~哦耶。

但是,还没完……

报告正文后面还附带了另一份报告,它是国防部对于这份报告的评论报告……

这应该是几层……

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【物理学奖:马尾辫为什么左右晃?】

今天,你扎马尾辫了吗?

美国斯坦福大学的数学家Joseph B. Keller和英国剑桥大学的物理学教授Raymond E. Goldstein虽然都没有扎马尾辫,却因为他们各自对马尾辫的研究而获得了今年搞笑诺奖的物理学奖。

 Keller弄明白了马尾辫在慢跑时为什么总是左右摇摆,而不是随着慢跑者的脑袋一起上下晃动。他发现上下晃动是不稳定的,而且马尾辫也没办法前后摆动,因为慢跑者的脑袋挡住了这种运动的路线,于是,任何导致上下运动的轻微冲撞,最后就只剩下左右摇摆这一种应对方式了。他把这一发现发表在了2010年7月29日出版的《SIAM应用数学期刊》在线版上。

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Goldstein的研究方向是复杂物理体系。他跟其他两位物理学家,英国华威大学的Robin C. Ball及联合利华的Patrick B. Warren一直想要确定这么一件事情:马尾辫的形状能不能从单单一根头发的性质上推导出来。毕竟,一颗长着10万根头发的脑袋是个复杂的物理体系,任何毛发旺盛的人都是明证。

他们得出的结论相当简单。头发的关键参数包括弹性、密度和卷曲度,这些性质决定了一根头发的弹性有多好,另外一个关键参数是马尾辫的长度。这些科学家得出了一个简单的公式,能够描述把这些头发扎在一起束成马尾辫时马尾的形状。他们把这个公式称为长发姑娘(Rapunzel)指数

弹性十足的头发束成的短马尾,长发姑娘指数较低,会向外呈扇形散开。长发姑娘指数较高的长马尾则会柔顺地垂下来,因为重力完全压倒了头发的弹性。戈德斯坦博士说:“结果如此简单,我们都震惊了!”他们的研究成果发表在了2012年2月13日出版的《物理评论快报》(Physical Review Letters)上。

相关领域人士表示,此项研究也许可以帮助业界生产更好的洗发护发产品,也有助于计算机动画产业更好的描绘人物的头发。研究结果同样可以应用于其他较长的细丝,包括玻璃纤维和羊毛等。

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【流体力学奖:端着咖啡怎么走才不洒?】

美国加州大学圣巴巴拉分校研究者Rouslan Krechetnikov、Hans Mayer表示,咖啡洒出来这个现象,其中的物理学原理并不简单,除了人走路的影响外,与此人的年龄、健康情况和性别有关,液体晃动的情况还与加速度和扭矩等有关。

4月26日发布于《物理评论E》的研究中,科学家让被试拿着盛有咖啡的杯子,以不同速度走直线。志愿者将注意力集中在杯子上,或者目视前方。摄像机会拍下人们的动作和杯子的轨迹,同时杯子上的一个微型传感器会记录溢出情况。

杯中液体前后的晃动具有某种固有频率,这是由容器的大小决定的。在论文中研究者表示,日常杯子大小所产生的固有频率,恰巧和走路时人腿部的移动很合拍。这意味着,拿着杯子走路本身就很容易让咖啡在杯子里振荡起来。走路时微小的不规则就会增强振荡,提升泼溅的几率。

那么到底怎样才能防止咖啡洒出来呢? 实际上科学家的研究未必能带给我们很大惊喜。研究者的回答是,开始走路时慢着点,也就是别加速太快。此外就是不要盛得太满,别让咖啡液面离杯口过近,至少要留出杯子直径1/8的距离,大约1厘米。还有一招就是看着点自己的杯子,只要不盛得太满,走路时看着杯子可以确保不会洒出来。

英国萨里大学研究液体晃动的数学家Matthew Turner表示,这些窍门多数人自己可能都能总结出来。不过研究者建立的数学模型还是很有用处的,可以让科学家研究不同的杯子设计,而不必真的造出这些杯子。在工程领域,工程师已经了解了一些防止液体泼溅的技术,比如油罐卡车内有挡板,可以控制汽油的运动,因为太大的晃动会让卡车倾覆。

特纳认为,对于生厂商来说,比较划算的办法可能是给咖啡杯来个盖子,一些厂商已经开始这么做了。

另一些研究者觉得,此次研究还有一些不足之处,比如意大利不少卡普契诺和拿铁咖啡杯是曲线形或圆锥形,而论文只分析了圆柱形的杯子。 

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