在长达300年的体验长河中，科学家们从来在思考一个闭于猫咪的谜题：一只猫从高处跌降，结果常常能以爪子着地的办法坦然降地。便像国际体操共同会以运发动的名字来定名他们创办的体操办法普遍，科学家把这种局面称为“猫翻身”（cat-turning）。

在尔人民间传闻中，有猫有九命的说法。这种说法不妨追究到典籍记录。经书籍上说：“佛曰：猫有灵性，其命有九，人只好其一。故猫之灵性，殊非人类可及耳”。在物理学界，欧文·薛定谔因为他著名的“薛定谔的猫”的思维试验而著名，该试验是有闭存亡叠加态的问题。

如图：1953年3月，埃德温·鲍威尔·哈勃和他的猫尼古拉斯·哥白尼坐在浑天仪反面。著名天文学家埃德温·哈勃，襟怀着一只玄色的名叫“尼古拉斯·哥白尼”的猫。哈勃的重邀功效是树立了哈勃定律，供给了世界伸展实例凭据。他曾在一封信中表示尼古拉·哥白尼帮帮他赢得了闭于世界伸展表面的灵感。

1975年，一篇有闭矮温物理学的论文在《物理指摘快报》登载，一只名叫切斯特的暹罗猫被物理学家杰克·h·赫瑟林顿列为合著者。这位物理学格外蓄道理，因为担忧被共事创造一齐作家签名是他的猫的名字，他还特别在前方加了二个字母缩写。

瞅了以上和猫有闭的科学家演义，姑且咱们犹如精确连科学家也无法阻碍猫的魅力。姑且咱们再次回到本文计划的主体：猫的高处跌降。究竟上从19世纪发端，在某些科学家的圈子里，便已经展示了这个让人预见不到的闭慌张点。其时一些最著名的表面物理学家试验过把猫从不共的高度扔下来，以领会为什么它们常常用脚着地。

几个世纪此后，科学家们提出了四种不共的假如来解释这一局面。个中有一个解释堪称是最早的“抱膝转身”本形，该解释认为猫收回一闭于爪子，如许它便不妨转出发体的不共局部；十九世纪物理学家詹姆斯·克拉克·麦克斯韦则给出了一个名为“降体格式滑冰”的解释，猫依据须要经过缩进大概伸出爪子来安排角动量；第三种解释是“委曲和改变”，在这种本领中，猫在腰部委曲以回转身材的二个局部。结果还有一种叫“螺旋桨尾”，他们认为猫不妨像螺旋桨普遍将尾巴向一个目标转化，来实行身材的翻转。基于以上四种解释，有物理学家认为猫跌降时，很大概综合运用了以上十脚解释中的某些个性。

19世纪，在剑桥大学三一学院，这种疏通格外常睹。个中有一位是其时最宏大的表面物理学家，他的名字叫詹姆斯·克拉克·麦克斯韦尔。据其时的报道，他因为摔猫试验而驰名。麦克斯韦尔在一封给他浑家的信中写道:“当尔在三一学院的时间，创造此地有一个摔猫的顽固。尔创造了一种摔猫的办法，如许便不会让猫的爪子着地。尔往凡是常试验把猫扔出窗外，尔必定解释如许干的手段。这项探究的中心是创造猫转身的速度毕竟有多快。精确的办法是让猫从大概5厘米的场合掉到桌子大概床上。如许的话，猫便无法爪子着地。”

猫从高处坠降时，毕竟是何如干到瞅起来忽视牛顿物理定律，变化半空中的疏通而让它们四爪着地坦然无恙的？他并不是独逐一个闭于此感风趣的卓越科学家。著名数学家乔治·斯托克斯也共样闭心“猫翻身”局面。正如他的女儿在1907年的回顾录中所刻画的那样:他和克拉克·麦克斯韦熏陶几乎在普遍时间都闭于猫翻身格外感风趣，猫翻身（cat-turning）这个新创造的词汇语用来刻画假如你抓住一只猫的四只脚爪，把它从高空跌降回地面，它是何如样干到翻身后四爪着地的。

纵然摔了许多猫，麦克斯韦和斯托克斯在他们的探究中都不博得很大发达。直到几十年后，时间照相本领问世，该本领答应赶快连接拍摄许多照片，才得以让科学家进行一项更严谨的探究，而且不妨胜过人眼的节制。才干到这一点的人是法国科学家和照相师艾蒂安·朱尔·马雷，他在1894年拍摄了一系列图像，并从中干出了一些沉要的推广。

上图照片是以每秒12帧的速度拍摄，表明往日认为猫是依附摔它的人的手动作支点，从而在摔降发端实行翻身办法的构想是缺点的。差异，照片表露猫在发端低沉时并不转化疏通，它们不过在自在降体时以某种办法赢得了角动量。马雷在1894年出书的《康普特斯·伦德斯》杂志上登载了这些照片和他的参瞅截止，共年他的探究截止纲要登载在《天然》杂志上。

马雷认为是猫运用自己品质的惯性来翻转本人的身材。爆发脊椎肌肉疏通的改变力偶开始效率于前腿，因为前爪中断并压在颈部，因此前腿爆发很小的惯性疏通。然尔后腿被拉伸而且几乎笔直于身材的轴线，它所具备的转化惯量与改变力偶所爆发的疏通目标差异。在办法的第二阶段，爪子的模样是差异的，前腿的惯性为后腿的转化供给了支点。该探究的作家马雷以至以一种相当风趣的口气说：在拍摄的第一个系列图像的结果，猫被触犯后沉新站起来的模样所展现出的威严，表明它闭于科学探究缺乏风趣。纵然马雷有着瞅似领会的照相凭据，许多物理学家依然信赖猫把摔猫人的手当作支点。70多年后，凯恩和舍尔在1969年登载的论文《降猫局面的能源解释》中，毕竟解开了这个谜。他们将猫建模为一闭于不妨变化其相闭于目标的圆柱体，分别代表猫的前半局部和后半局部。

蒙哥马利1993年用构型空间中的对接来刻画凯恩-舍尔模型，该对接封装了物理学答应的猫的二个局部的相闭于疏通。以如许的框架，猫着降问题的能源学是一个非完备体系的典范例子。在物理和数学中，非完备体系是指其状况取决于实行它所采用的路途的体系，而该探究是控制表面的核心问题之一。掉猫问题的一个处理筹备是摆设空间中的一条曲线，该曲线与决定的初始和最后摆设的对接，大概者说物理上答应的对接，是保护程度的。掉猫办法寻找最佳处理筹备是最优疏通筹备的一个典范。用物理学的谈话不妨如许解释，蒙哥马利的对接是构形空间上的杨-米尔斯场，而且是更典型的以形变场为代表的可变形骸能源学办法的惯例。杨-米尔斯（Yang-Mills）表面，是新颖典型场表面的前提，是由物理学家杨振宁和米尔斯在1954年开始提出来的。

姑且咱们领会猫从高处跌降，具备天才的本领来安排本人的目标以便站稳。大普遍猫宁靖地着地须要达到的最小高度约为30厘米。虽然视频中创造许多猫会经过尾巴翻身，然而不尾巴的猫也有这种本领，因为猫主假如挪动它的后腿，依附角动量的守恒来预备着地，而尾巴本质上闭于于它这个与生俱来的幽雅翻身的本领用处并不大。除此之外，猫自己还具备跌降时缩小损害的其他个性，比方体积小,骨骼构造轻,厚厚的皮毛缩小了最后速度。跌降时，猫会舒展身材，以减少阻力。那么咱们领会猫具犹如许抗跌降的超本领，是不是它们从高空坠降从来不会受伤呢？答案是：情景并未常常如许。它们仍有大概因为摔伤大概者骨折而牺牲。1987年登载在《美国兽医协会杂志》上的一项探究创造，每只猫的受伤程度跟着高度的升高而减少。

物理学家们在天性地寻找大概的处理筹备，而大天然的生灵们会天然寻找最有灵验的处理办法。那么费尽情绪地探究猫跌降的本质道理在何处？姑且探究人员把眼光投向了呆板人范围，咱们是否不妨运用猫的个性创造出一种不妨实行灵验翻转的呆板人？在人类无法达到大概者有人命威胁的情况里，派出”猫式翻转“呆板人实行救济大概排险责任，结果还不妨反面往上实行完备降落。