數(shù)學(xué)家胡立德曾因?yàn)檠芯縿?dòng)物排尿時(shí)間而獲得了“搞笑諾貝爾獎(jiǎng)”物理學(xué)獎(jiǎng)。這位科學(xué)家獨(dú)辟蹊徑，研究的是睫毛、火蟻、水蜘蛛、馬尾、青蛙舌頭和蛇，這位科學(xué)家無拘無束的好奇心到了眾人的抨擊，也得到了很多人的支持。
胡立德在給他年幼兒子換尿布的時(shí)候，萌生了一個(gè)想法，并因此而贏得了“搞笑諾貝爾獎(jiǎng)”(Ig Nobel prize)，這個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)主要針對那些“乍看令人發(fā)笑，之后發(fā)人深省”的研究。
胡博士的兒子在胡博士的襯衫上整整尿了21秒鐘，對于成年人來說，這個(gè)時(shí)間很正常。但對于一個(gè)小嬰兒來說，似乎是很長的一段時(shí)間。
▲圖示：胡博士曾獲得2015年度“搞笑諾貝爾獎(jiǎng)”，證明幾乎所有哺乳動(dòng)物會(huì)在21秒內(nèi)排空小便
他的妻子范佳(音譯)是U.P.S的一名營銷研究員和高級數(shù)據(jù)科學(xué)家，她養(yǎng)了一只狗。在他們剛認(rèn)識時(shí)，胡博士對范佳的狗如何把自己抖干感到好奇，所以他開始研究這個(gè)過程。
現(xiàn)在，他和兒子、女兒有時(shí)會(huì)在散步或跑步途中帶回某種動(dòng)物的尸體。胡博士還在冰箱里為養(yǎng)的幾條蛇保存冷凍的老鼠?！拔乙呀?jīng)習(xí)以為常了。我的第一反應(yīng)不是惡心，而是關(guān)心我們的冰箱里還有空間嗎?”他的妻子范博士說。
他還保存孩子的耳垢和牙齒，以及毛發(fā)中的虱子和虱子卵?！拔覀冇袉为?dú)的小瓶虱子和虱子卵，”范博士表示。
▲圖示：胡博士表示，像這只綿羊一樣，哺乳動(dòng)物睫毛的理想長度是眼球?qū)挾鹊娜种弧?/span>
他的好奇心驅(qū)使他研究睫毛、火蟻、水蜘蛛、馬尾、青蛙舌頭和蛇。
胡博士是喬治亞理工學(xué)院研究動(dòng)物的數(shù)學(xué)家。他看似古怪的工作雖招致了參議員的憤怒，但也得到了不少人的全力支持。
北卡羅來納州達(dá)勒姆陸軍研究辦公室項(xiàng)目經(jīng)理塞繆爾·斯坦頓(Samuel C. Stanton)就是胡立德的持者之一，他資助了胡博士關(guān)于火蟻是液體還是固體的研究。
▲圖示：另一項(xiàng)研究表明，火蟻會(huì)不斷建立和斷開彼此的連接，這使得它們所組成的蟻團(tuán)成了一種可以“自我修復(fù)”的材料。
斯坦頓并不認(rèn)同胡立德的言論是輕率無禮。他認(rèn)真地談到了投入軍隊(duì)資金的相關(guān)科學(xué)領(lǐng)域，包括非平衡信息物理、象征性學(xué)習(xí)和控制、非線性波和框架。
斯坦頓說，“胡立德博士有一種不可思議的能力，能夠識別并追蹤那些隱藏在顯而易見事物中的科學(xué)問題”。
一位另辟蹊徑的博士
“應(yīng)用數(shù)學(xué)家一直都很有趣，”胡博士最近在談到他的學(xué)術(shù)背景時(shí)說，盡管他們可能沒有他那么有趣。但幾年前，他還曾在一場游戲展上做過體操表演。
胡立德在馬里蘭州貝塞斯達(dá)(Bethesda)長大，當(dāng)他還在讀高中的時(shí)候就發(fā)表了第一篇關(guān)于多孔金屬材料強(qiáng)度的論文，此外他還是西屋電氣科學(xué)獎(jiǎng)(英特爾科學(xué)獎(jiǎng)的前身)的半決賽選手，并贏得了獎(jiǎng)項(xiàng)。
▲圖示：在胡博士的實(shí)驗(yàn)室中，成群火蟻甚至可以像液體一樣流動(dòng)。
這些成績幫助他以雙博士預(yù)科生的身份進(jìn)入麻省理工學(xué)院學(xué)習(xí)。
胡立德在麻省理工學(xué)院的本科導(dǎo)師是數(shù)學(xué)家拉克斯銘亞南·馬哈德溫(Lakshminarayanan Mahadevan)，致力于用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)語言描述現(xiàn)實(shí)生活問題。
例如，馬哈德文曾研究過皺紋。當(dāng)然他也因此獲得了“搞笑諾貝爾獎(jiǎng)”。
隨后他留在麻省理工學(xué)院攻讀研究生學(xué)位，導(dǎo)師是地球物理學(xué)家約翰·布什(John Bush)。
當(dāng)被問及胡立德在日常生活物理學(xué)的一些大膽嘗試時(shí)，布什說，“在科學(xué)領(lǐng)域，有一種玩鬧的感覺肯定是一件好事，尤其是對于更廣泛的受眾來說?！钡牵f，“瞄準(zhǔn)愚蠢的問題并不是一個(gè)好策略，我知道他為此受到了很多批評。”
麻省理工學(xué)院學(xué)業(yè)結(jié)束之后，胡立德在紐約大學(xué)(New York University)的考蘭特學(xué)院(Courant Institute)進(jìn)行研究工作。過了一段時(shí)間又搬到了佐治亞理工學(xué)院。
從螞蟻到自動(dòng)裝配機(jī)器人
胡立德博士的研究看起來很有趣，但其中很大一部分是建立在動(dòng)物如何運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)上，從而為設(shè)計(jì)產(chǎn)品或系統(tǒng)的工程師提供更多靈感。
胡立德在《未來機(jī)器人》一書中強(qiáng)調(diào)動(dòng)物運(yùn)動(dòng)提供的洞察力可以應(yīng)用到工程，這是一種仿生設(shè)計(jì)。
▲圖示：“應(yīng)用數(shù)學(xué)家一直都很有趣”
例如當(dāng)巴西潘塔納爾(Pantanal)濕地泛濫時(shí)，火蟻會(huì)形成緊密交織的筏子，以至于水根本無法滲進(jìn)蟻團(tuán)。胡博士寫道，當(dāng)他在實(shí)驗(yàn)室里拿起這么一堆東西時(shí)，感覺就像一堆沙拉蔬菜。
“火蟻筏子很有彈性，如果我把它壓縮，它就會(huì)回到原來的形狀。如果我把它拉開，它就會(huì)像披薩上的奶酪一樣伸展開來?！?/p>
他發(fā)現(xiàn)盡管蟻團(tuán)的形狀大致保持不變，但螞蟻也在不停地移動(dòng)。它們一直在斷開和建立聯(lián)系，從本質(zhì)上說，它們變成了一種“自我修復(fù)”的材料。
這個(gè)想法對許多工程應(yīng)用很有吸引力，包括自我修復(fù)的混凝土和自動(dòng)組裝成大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)的機(jī)器人。研究表明，大約10萬只螞蟻可以形成一個(gè)球或一個(gè)塔，或者像液體一樣流動(dòng)，這取決于施加在螞蟻身上的力。
胡立德和實(shí)驗(yàn)室的學(xué)生還證明了蚊子在暴風(fēng)雨中之所以不會(huì)被水滴砸中是因?yàn)樗鼈兲p了，以至于被水滴攪動(dòng)的空氣會(huì)把蚊子吹到一邊。這一發(fā)現(xiàn)可能適用于小型無人機(jī)。
他們還發(fā)現(xiàn)，哺乳動(dòng)物睫毛的理想長度是眼球?qū)挾鹊娜种?。這樣眼睛就有了合適的防風(fēng)林，可以防止空氣吹干眼球表面。根據(jù)這項(xiàng)研究，人造粘膜可以使用確定長度的人工睫毛。
那么排尿時(shí)間呢?對于胡博士來說，一個(gè)成年人和一個(gè)嬰兒的排尿時(shí)間大致相同是沒有意義的。
在研究生帕特麗夏·楊(Patricia Yang)的幫助下，胡立德讓大學(xué)生們?nèi)喬靥m大動(dòng)物園統(tǒng)計(jì)所有動(dòng)物的排尿時(shí)間。大多數(shù)哺乳動(dòng)物的小便時(shí)長在10到30秒之間，平均為21秒。
關(guān)鍵在于尿道，這個(gè)從膀胱引出來的管道增強(qiáng)了重力的作用效果。即使狹窄的管道里的少量液體也會(huì)產(chǎn)生高壓，從而具有驚人的效果。
水從細(xì)管中倒入一個(gè)大木桶，其沖擊力甚至可以讓木桶裂開。胡博士說，這個(gè)被稱為“帕斯卡桶”的實(shí)驗(yàn)如今可以用特百惠塑料容器來復(fù)制。
從生物學(xué)角度來看，尿道最有趣的地方在于，無論動(dòng)物的大小(只要它的重量超過6磅半)，它的長度與直徑的比例基本保持不變。
廣告聲明：文內(nèi)含有的對外跳轉(zhuǎn)鏈接（包括不限于超鏈接、二維碼、口令等形式），用于傳遞更多信息，節(jié)省甄選時(shí)間，結(jié)果僅供參考，IT之家所有文章均包含本聲明。