猫是一种十分神奇的生物，它们有着柔美的身姿，矫捷的举措，灵敏的骨骼，还有一种令人惊叹的才干：从高处落下时总能四脚着地。这种才干被称为翻正反射，是猫与生俱来的本事。猫在空中转身的环节让迷信家们钻研了上百年，触及到物理学、生物学、神经迷信等多个畛域。那么，猫终究是如何做到这一点的呢？它们的身材是如何做到这样的反响速度敌对衡才干的呢？
猫的空中转身必需满足的条件
咱们要明白一点，猫并不是在任何状况下都能四脚着地的。迷信钻研发现，至少要在30厘米以上的高度时猫才干安保地四脚着地。低于这个高度，猫没有足够的时间和空间来调整自己的姿态。而高度太高时，猫也不太会以四脚着地，而是抉择安适身材增大空气阻力，会驳回全身着地的姿态。这样可以缩小受伤的危险，由于四脚着地聚集中受力点，容易形成骨折或外伤。有一项钻研发现，猫从七层楼的高度往下掉落的时分就不会四脚着地。
咱们要知道，猫在空中转身并不是轻易乱转的。它们是依据自己的方向感来调整自己的角度的。猫内耳里有一种叫做前庭器官的结构，它可以感知到自己头部和身材相关于重力方向和水平面的位置和静止。这种结构在人类和其余哺乳生物中也存在，然而在猫中特意兴旺。当猫从高处落下时，前庭器官会通知它们哪边是上哪边是下，并且指点它们如何调整自己的姿态。
猫在空中转身遵照的物理定律
那么，猫在空中转身详细是怎样做到的呢？这里就触及到一个重要的物理定律：角动量守恒定律。角动量是一个形容物体绕某个轴旋转时静止形态的量，它由物体品质、旋转半径和旋转速度决议，并且有一个方向。角动量守恒定律是指，在没有外力或许外力对某个轴发生的力矩为零时，物体绕该轴旋转时角动量不变。
咱们可以用右手握拳来判别角动量的方向：假设食指指向旋转方向（顺时针或逆时针），那么大拇指指向就是角动量方向（上或下）。
假设两个球体衔接起来，并且没有外力作用，则系统总角动量为零（左边球体角动量与左边球体角动量大小相等方向雷同）。假设咱们让左边球体中止旋转，则左边球体也必需中止旋转才干坚持总角动量为零；假设咱们让左边球体放慢旋转，则左边球体也必需放慢旋转才干坚持总角动量为零；假设咱们让左边球体扭转旋转方向，则左边球体也必需扭转旋转方向才干坚持总角动量为零。
那么这个定律跟猫有什么关系呢？其实咱们可以把猫看成两个衔接起来并且可以相对静止的圆柱体：前半身和后半身。当猫从高处落下时，在没有外力或许外力对垂直于低空轴发生力矩为零时（实践上空气阻力对此影响很小），系统总角动量为零（由于开局时没有任何旋转）。然而假设前半身或许后半身开局绕垂直于低空轴旋转，则另一半身也必需跟着旋转才干坚持总角动量为零。
猫在空中转身遵照的步骤
如今咱们知道了猫在空中转身遵照了什么物理定律，然而详细怎样操作呢？依据迷信家们对猫掉落环节拍摄和剖析，咱们可以总结出以下几个步骤：
猫感知到自己头部和身材相关于重力方向和水平面
猫笔挺身材，使前半身和后半身沿着不同的轴旋转。这样就可以在不扭转总角动量的状况下，让前半身和后半身区分取得必定的角动量。
猫收缩前腿，舒展后腿，使前半身的旋转半径减小，后半身的旋转半径增大。这样就可以应用转动惯量的变动，让前半身的旋转速度参与，后半身的旋转速度减小。这样就可以让前半身向上旋转，后半身向下旋转，成功翻正。
猫舒展前腿，收缩后腿，使前半身和后半身的旋转速度相等。这样就可以让前半身和后半身同步抵达四脚朝下的姿态。
猫张开四肢，预备着地。这样可以参与空气阻力，缩小着落速度，也可以参与着低空积，扩散受力。
这个环节看起来很简单，然而猫只有要用不到一秒的时间就可以成功。这说明猫有着十分快的反响速度敌对衡才干。猫的骨骼和肌肉也十分灵敏，可以在空中做出各种姿态。猫还有一种不凡的骨骼结构：没有性能性锁骨。这样就可以让猫的前肢在肩部有更大的流动范围，也无利于猫在空中调整自己的角度。
猫的空中转身之谜还有待揭开
只管迷信家们曾经对猫的空中转身做了很多钻研和解释，然而这个现象还是有很多未知之处。例如，不同种类、体型、体重、尾巴长度的猫在空中转身时能否有差异？狮子、老虎等其余猫科生物能否也有雷同的才干？咱们能否依据猫的空中转身原理制作出相似的机器人或许装置？这些疑问都必需更多的探求和试验来回答。
猫是一种十分微妙的生物，它们不只给咱们带来了欢畅和陪伴，也给咱们提供了很多启示和思索。猫的空中转身之谜是一个典型的例子，它展现了人造界中存在的各种物理学、生物学、神经迷信等法令和微妙。咱们应该像猫一样，坚持猎奇心和探求精气，去发现更多更美妙的事物。
