امروز: جمعه 03 مهر 1405
    طراحی سایت
تاريخ انتشار: 19 ارديبهشت 1403 - 10:25
اتحادخبر: گربه‌ها استاد سقوط آزاد و نقض قوانین فیزیک هستند. قوانین فیزیک و پدیده‌ای چرخشی، به گربه‌ها کمک می‌کند که در سقوطی امن، روی چهار دست‌و‌پا فرود آیند.

 

اتحادخبر: گربه‌ها استاد سقوط آزاد و نقض قوانین فیزیک هستند. قوانین فیزیک و پدیده‌ای چرخشی، به گربه‌ها کمک می‌کند که در سقوطی امن، روی چهار دست‌و‌پا فرود آیند.

چرا گربه‌ها همیشه روی چهار دست و پا فرود می‌آیند؟

وقتی گربه‌ها از ارتفاع سقوط می‌کنند، به‌ظاهر با کمی تلاش به سمت راست می‌چرخند و به‌راحتی روی پاهایشان فرود می‌آیند. سقوط آزاد موفقیت‌آمیز گربه‌ها، از دهه‌ها پیش، ذهن دانشمندان را به خود مشغول کرده است. به نظر می‌رسد که گربه‌سانان پشمالوی ما در هوا، با تغییر شکل خودشان و بدون دخالت هیچ نیروی دیگری، قوانین فیزیک را به چالش می‌کشند؛ اما گربه‌ها چگونه این کار را انجام می‌دهد؟

به گزارش زومیت، فرود گربه‌ها روی چهار دست‌و‌پا، به عوامل متعددی بستگی دارد. اما به زبان ساده‌تر، دو نیروی اصلی در این بازی نقش دارند: فیزیک و عصب‌شناسی.

گرگ گبور، فیزیک‌دان در دانشگاه کارولینای شمالی در شارلوت، به لایو‌ساینس گفت: «یکی از دلایلی که باعث می‌شود چرخش گربه‌ها و فرودشان روی چهار‌ دست‌وپا فیزیک‌دانان را شگفت‌زده کند، پایستگی تکانه زاویه‌ای است.»

در واقع، این اصل بدین معنی است که اگر چیزی در جهت عقربه‌های ساعت بچرخد، چیز دیگری باید در خلاف جهت عقربه‌های ساعت بچرخد.

گربه با خم کردن کمرش می‌تواند نیمه‌ی جلویی بدنش را در یک جهت و نیمه‌ی عقب را در جهت مخالفش بپیچاند

گربه‌ای را تصور کنید که در حالت ثابت و به‌صورت وارونه سقوط می‌کند. این گربه با خم‌شدن از ناحیه‌ی کمر، می‌تواند نیمه‌ی جلویی بدنش را در یک جهت و نیمه‌ی عقبی را به جهت مخالفش بپیچاند. زمانی که کمر گربه ظاهر می‌شود، گربه در جهت درست خودش قرار می‌گیرد. گبور در کتابش با عنوان «گربه‌سانان افتان و فیزیک بنیادی» لقب «خم و پیچ» را به این مدل داده است.

اما تکنیک‌های دیگری نیز وجود دارد که به گربه‌ها کمک می‌کند تا در هوا تغییر شکل دهند و به احتمال زیاد، گربه‌ها برای انجام این حرکت بیش از یک تکنیک را به کار می‌گیرند. برای مثال گربه در روش دیگری به نام «جمع کردن و چرخیدن»، دست‌هایش را دراز می‌کند و پاهایش را جمع می‌کند. این حالت، «گشتاور لختی» کمتری را به قسمت پشتی بدنش می‌دهد. بدین معنی که پشت بدنش در حرکت چرخشی، مقاومت کمتری در برابر تغییرات دارد.

سپس، گربه برعکس حرکت قبلی را انجام می‌دهد، یعنی دست‌های خود را جمع می‌کند و پاهایش را دراز می‌کند. این اثر شبیه به حرکات اسکیت‌بازی در حال چرخش است: امتداد بازوها به سمت بیرون بدن، گشتاور لختی را افزایش می‌دهد؛ در حالی که نزدیکی بازوها به بدن باعث کاهش آن می‌شود. این پدیده، همبستگی غیر‌مستقیمی با میزان سرعت دارد: با افزایش گشتاور لختی، سرعت کاهش می‌یابد و برعکس.

همچنین، گربه‌ها می‌توانند از روشی که گبور آن را «دم پروانه‌ای» می‌نامد، استفاده کنند. این روش نیز مشابه روش قبلی عمل می‌کند. وقتی که دم در جهتی می‌چرخد، بدن می‌تواند در جهت دیگری بچرخد.

چرا گربه‌ها همیشه روی چهار دست و پا فرود می‌آیند؟
کرونوفتوگرافی گربه‌ای در حال سقوط: این تصویر سلسله‌مراتبی در سال ۱۸۹۴، از روی فیلم سقوط گربه‌ای ساخته شد.
عکاس: اتین ژول مری / نیچر

جان هاچینسن، استاد مکانیک زیستی تکاملی در کالج سلطنتی دامپزشکی در دانشگاه لندن، می‌گوید چنین پیچیدگی‌هایی به‌لطف انعطاف‌پذیری بالای «ناحیه‌ی کمر» برای گربه‌ها ممکن می‌شود. فضای بین لگن و قفسه‌ی سینه آن‌ها ناحیه‌ی کمر نامیده می‌شود و این بخش از بدن گربه بسیار انعطاف‌پذیر است. گربه‌ها مهره‌های لاغری دارند و این باعث می‌شود که در مقایسه با سایر مهره‌داران چهار‌پا، انعطاف‌پذیری بسیار بالاتری داشته باشند.

توانایی فرود روی چهار دست‌و‌پا، از نظر نوروآناتومی نیز توضیح داده می‌شود: واکنش یا وضعیت صحیح، یعنی اصلاح جهت‌گیری بدن در زمانی که از حالت عمودی طبیعی خود خارج می‌شود. گبور می‌گوید برخلاف وضعیت ساده‌ای مانند تکان دادن زانو، وضعیت صحیح در حیوانات، وضعیتی پیچیده است؛ بدین معنی که به مغز خودآگاه آن‌ها بستگی دارد.

وضعیت صحیح، واکنش رفتاری حیوان به گرانش است و به سیستم دهلیزی او بستگی دارد، زیرا سیستم دهلیزی تعادل را کنترل می‌کند. کانال‌های نیم‌دایره‌ای و حسگرهایی در گوش داخلی گربه که «سنگ گوش» نام دارند، تغییرات در شتاب و موقعیت گربه را نسبت به زمین تشخیص می‌دهند و ماهیچه‌های گربه را وادار می‌کنند تا به گونه‌ای حرکت کنند که به او کمک کند روی پنجه‌هایش فرود آید.

آزمایشی در دهه ۱۹۵۰، به شکلی جالب‌توجه نشان داد که این واکنش اصلاحی، از بدو تولد در گربه‌ها وجود ندارد. وقتی گربه‌های بالغ و بچه‌گربه‌های نوزاد با جت در وضعیت گرانش صفر پرواز می‌کردند، بچه گربه‌ها نمی‌توانستند وضعیت خودشان را اصلاح کنند، اما گربه‌های بالغ این کار را انجام می‌دادند.

هاچینسن خاطرنشان می‌کند از آنجا که که سنگ گوش‌ها از استخوان متراکم ساخته شده‌اند، ممکن است برای اینکه حیوان بتواند وضعیت خودش را به‌درستی اصلاح کند، در ابتدا نیاز داشته باشند به‌طور کامل رشد کنند؛ اما دانشمندان کاملاً مطمئن نیستند.

گربه‌ها در ارتفاعی کمتر از ۰٫۳ تا ۰٫۶ متر نمی‌توانند به‌درستی بچرخند

با این حال، ارتفاع سقوط نیز مهم است. مطالعات نشان داده‌اند که گربه‌ها هنگام سقوط از طبقه‌ی مثلاً هفتم، با ضربه‌ی کمتری نسبت به ارتفاعات پایین‌تر فرود می‌آیند؛ زیرا مقاومت هوا، سرعت بدن گربه را به اندازه‌ی کافی کند می‌کند و به او امکان می‌دهد تا به‌موقع بچرخد. علاوه بر این، بر اساس یافته‌های مطالعات منتشر‌شده، بعید است که گربه‌ها در ارتفاعی کمتر از ۰٫۳ تا ۰٫۶ متر بتوانند به‌درستی بچرخند.

اگر سرپرستی گربه‌ای را به عهده دارید یا با گربه‌ای صمیمی هستید، به هیچ وجه ایمن نیست که برای سنجش واکنش صحیح، گربه را عمداً از ارتفاع رها کنید. گربه‌ها بسیار آسیب‌پذیر هستند و در صورت سقوط، به‌راحتی صدمه می‌بینند، به‌خصوص اگر به بیماری اختلال تعادل دچار باشند.

البته رفتار «وضعیت صحیح» فقط مختص گربه‌های اهلی نیست. بسیاری از گربه‌های وحشی و حتی خرموش‌ها و خرگوش‌ها نیز در شرایط مشابه، واکنش مشابهی را نشان می‌دهند. محتمل‌ترین توضیح فرگشتی برای توجیه این رفتار در گربه‌ها، تمایل بالای آن‌ها به بالا‌رفتن از درختان و سایر نقاط مرتفع‌تر از سطح زمین است.

اما در خرگوش‌ها، شکار، یک نیروی فرگشتی احتمالی است. به عنوان مثال، هنگامی که شاهینی به‌صورت افقی به سمت خرگوشی حرکت می‌کند، خرگوش به‌صورت عمودی به سمت بالا می‌پرد و باعث می‌شود که شاهین به‌دنبال او بیفتد. بدین صورت خرگوش، شاهین را از مسیر خطی خود خارج می‌کند. بنابراین، خرگوش نیز راهی را برای فرود عمودی بدون آسیب تکامل داده است.

گبور می‌گوید دانشمندان برای سال‌ها گمان می‌کردند که این رفتار غریزی است، اما پاسخ در تکنیک‌های متعددی پنهان بود.

او می‌افزاید: «ما این را به‌نوعی در دی‌ان‌ای خود داریم، برای حل مشکل به‌دنبال ساده‌ترین راه‌حل‌ها می‌گردیم؛ اما طبیعت فقط به مؤثرترین راه‌حل اهمیت می‌دهد. هر چیزی که ما را سریع‌تر به جواب برساند، بهتر است.»

 



کانال تلگرام اتحادخبر


نظرات کاربران
ارسال نظر

نام:

ايميل:

وب سايت:

نظر شما:

تازه ترین خبرها

  • عناوین روزنامه‌های امروز1405/07/02
  • عناوین روزنامه‌های ورزشی امروز1405/07/02
  • بازدید معاون عمرانی استاندار بوشهر از محور کنارتخته–دالکی با همراهی معاون عمرانی فرماندار دشتستان
  • آئین آغاز سال تحصیلی جدید در روستای عیسوند و تجدید میثاق با شهدا
  • آغاز عرضه گرید F7000 با نام و هویت تجاری جم
  • ۲ روستای دشتستان به اینترنت نسل چهارم مجهز شدند
  • پتروشیمی جم‌پیلن به سراغ مدیریت یکپارچه ریسک رفت
  • زمانی مظفرآبادی: بوشهر ظرفیت‌های مهمی در حوزه عمران روستایی دارد
  • دختر اسکواش ایران از دیدارهای انفرادی کنار رفت
  • ارتقای خدمات سلامت با استقرار فناوری نوین سونوگرافی در درمانگاه‌های جم
  • سخنان رئیس‌جمهور در سازمان ملل تبیین عزتمندانه مواضع ملت ایران بود
  • ارتباط ویتامین D و خطر زایمان زودرس
  • پیام قدردانی مدیرعامل پتروشیمی پردیس از ابراز همدردی مسئولان، همراهان و عموم تسلی‌دهندگان
  • نظر متفاوت ژاوی درباره لیگ عربستان
  • رئیس امور اطلاع‌رسانی دولت: هیئت ایرانی در نیویورک با نهادهای مسئول کاملاً هماهنگ است
  • فرمان رهبری و ضرورت بازگشت به هم‌صدایی
  • «دقایقی کوتاه با وزیر نفت»
  • عناوین روزنامه‌های امروز1405/07/02
  • عناوین روزنامه‌های ورزشی امروز1405/07/02
  • حضور استاندار بوشهر و رئیس کمیسیون اقتصادی مجلس در آیین اختتامیه سی‌و‌پنجمین نمایشگاه بین‌المللی صنایع غذایی WorldFood مسکو
  • نخستین هفته لیگ تیراندازی استان بوشهر برگزار شد؛ یک پیروزی و یک شکست برای تیم‌های دشتستان
  • بررسی مسائل شیلات و تسهیل صادرات در نشست استاندار بوشهر با رئیس کمیسیون اقتصادی مجلس
  • پرسنل سازمان بنادر و دریانوردی، ایثارگران جبهه اقتصادی کشور در دفاع مقدس
  • مسعود آذرگون سرپرست بازرگانی و توسعه بازار جم صنعت‌کاران شد
  • مهلت ۱۰ روزه دیوان محاسبات به وزیر کار برای توضیح درباره تغییر مدیرعامل تأمین اجتماعی
  • دومین رویداد ملی «مخ‌برون» برداشت خرمای بوشهر به کار خود پایان داد
  • بازدید معاون عمرانی استاندار بوشهر از محور کنارتخته–دالکی با همراهی معاون عمرانی فرماندار دشتستان
  • کشف ۲۰۰ کیلوگرم ماده مخدر گل در عملیات مشترک پلیسی
  • سهم تعاون در اقتصاد بوشهر بالاتر از میانگین کشوری است
  • استاندار بوشهر: ظرفیت های اقتصادی استان به سرمایه گذاران روسی معرفی شد
  • فرمان رهبری و ضرورت بازگشت به هم‌صدایی
  • تیم منتخب شین‌کیوکوشین بوشهر در فستیوال ستارگان و قهرمانی کشور خوش درخشید
  • نقش فرج الله کمالی در تداوم و تحول مکتب دشتستان
  • گامی برای نشاط و توسعه روستایی؛ پارک ۱۲ هزار مترمربعی قلعه سفید به بهره‌برداری رسید
  • 🎥ویدیو/افتتاح و اجرای ۱۰۵طرح اقتصادی و عمرانی در شهرستان دیلم
  • آغاز عملیات اجرایی فاز دوم بزرگ‌ترین مجتمع آموزشی، تربیتی و چندمنظوره ایتام خاورمیانه در شهر جدید صدرا/ تصاویر اختصاصی
  • «رآکتور»
  • آغاز ساخت«خانه هنر معلولین و مددجویان فارس»با اعتبار ۸۰۰ میلیارد ریالی
  • تأمین مسکن مددجویان در اولویت برنامه‌های بهزیستی است
  • مددجویان نباید برای همیشه در چرخه حمایت باقی بمانند
  • بهره‌برداری از نیروگاه خورشیدی ۳ مگاواتی فسا با حضور وزیر کار
  • صدور 30 فقره جواز تأسیس صنعتی در شهرستان دشتستان
  • کشف ۲.۵ تُن مواد مخدر در فارس طی ۱۰ روز؛ ۷ باند قاچاق منهدم شد
  • پيام مديرعامل شركت مخازن سبز پتروشيمى عسلويه به مناسبت هفته وحدت
  • آتش در شالیزار
  • .: عرفان حدود 11 روز قبل گفت: اره عالی ...
  • .: نیکنام حدود 13 روز قبل گفت: عالی بود درود بر ...
  • .: دشتستان حدود 20 روز قبل گفت: درود و خدا قوت ...
  • .: محمد علی خانی حدود 22 روز قبل گفت: عالی بود دکتر ‌. ...
  • .: نامی نظری حدود 25 روز قبل گفت: خداقوت و درود بر ...
  • .: اذرگون حدود 27 روز قبل گفت: بهتر شده ...
  • .: نصیبه حدود 29 روز قبل گفت: خانم سعادتمند؛ بانویی که ...
  • .: سلام حدود 30 روز قبل گفت: مهندس محمدی و ایوب ...
  • .: 🙏 حدود 1 ماه قبل گفت: بخش مرکزی شهرستان تنگستان ...
  • .: محمد حدود 1 ماه قبل گفت: جناب دریسی ،دولت شهیدرییسی ...