數(shù)學家胡立德曾因為研究動物排尿時間而獲得了“搞笑諾貝爾獎”物理學獎。這位科學家獨辟蹊徑，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候，萌生了一個想法，并因此而贏得了“搞笑諾貝爾獎”(Ig Nobel prize)，這個獎項主要針對那些“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，這個時間很正常。但對于一個小嬰兒來說，似乎是很長的一段時間。
▲圖示：胡博士曾獲得2015年度“搞笑諾貝爾獎”，證明幾乎所有哺乳動物會在21秒內排空小便
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)科學家，她養(yǎng)了一只狗。在他們剛認識時，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過程。
現(xiàn)在，他和兒子、女兒有時會在散步或跑步途中帶回某種動物的尸體。胡博士還在冰箱里為養(yǎng)的幾條蛇保存冷凍的老鼠。“我已經(jīng)習以為常了。我的第一反應不是惡心，而是關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?！拔覀冇袉为毜男∑渴雍褪勇?，”范博士表示。
▲圖示：胡博士表示，像這只綿羊一樣，哺乳動物睫毛的理想長度是眼球寬度的三分之一。
他的好奇心驅使他研究睫毛、火蟻、水蜘蛛、馬尾、青蛙舌頭和蛇。
胡博士是喬治亞理工學院研究動物的數(shù)學家。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。
北卡羅來納州達勒姆陸軍研究辦公室項目經(jīng)理塞繆爾·斯坦頓(Samuel C. Stanton)就是胡立德的持者之一，他資助了胡博士關于火蟻是液體還是固體的研究。
▲圖示：另一項研究表明，火蟻會不斷建立和斷開彼此的連接，這使得它們所組成的蟻團成了一種可以“自我修復”的材料。
斯坦頓并不認同胡立德的言論是輕率無禮。他認真地談到了投入軍隊資金的相關科學領域，包括非平衡信息物理、象征性學習和控制、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問題”。
一位另辟蹊徑的博士
“應用數(shù)學家一直都很有趣，”胡博士最近在談到他的學術背景時說，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(Bethesda)長大，當他還在讀高中的時候就發(fā)表了第一篇關于多孔金屬材料強度的論文，此外他還是西屋電氣科學獎(英特爾科學獎的前身)的半決賽選手，并贏得了獎項。
▲圖示：在胡博士的實驗室中，成群火蟻甚至可以像液體一樣流動。
這些成績幫助他以雙博士預科生的身份進入麻省理工學院學習。
胡立德在麻省理工學院的本科導師是數(shù)學家拉克斯銘亞南·馬哈德溫(Lakshminarayanan Mahadevan)，致力于用嚴謹?shù)臄?shù)學語言描述現(xiàn)實生活問題。
例如，馬哈德文曾研究過皺紋。當然他也因此獲得了“搞笑諾貝爾獎”。
隨后他留在麻省理工學院攻讀研究生學位，導師是地球物理學家約翰·布什(John Bush)。
當被問及胡立德在日常生活物理學的一些大膽嘗試時，布什說，“在科學領域，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?，他說，“瞄準愚蠢的問題并不是一個好策略，我知道他為此受到了很多批評?！?/p>
麻省理工學院學業(yè)結束之后，胡立德在紐約大學(New York University)的考蘭特學院(Courant Institute)進行研究工作。過了一段時間又搬到了佐治亞理工學院。
從螞蟻到自動裝配機器人
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物如何運動的基礎上，從而為設計產品或系統(tǒng)的工程師提供更多靈感。
胡立德在《未來機器人》一書中強調動物運動提供的洞察力可以應用到工程，這是一種仿生設計。
▲圖示：“應用數(shù)學家一直都很有趣”
例如當巴西潘塔納爾(Pantanal)濕地泛濫時，火蟻會形成緊密交織的筏子，以至于水根本無法滲進蟻團。胡博士寫道，當他在實驗室里拿起這么一堆東西時，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，它就會回到原來的形狀。如果我把它拉開，它就會像披薩上的奶酪一樣伸展開來。”
他發(fā)現(xiàn)盡管蟻團的形狀大致保持不變，但螞蟻也在不停地移動。它們一直在斷開和建立聯(lián)系，從本質上說，它們變成了一種“自我修復”的材料。
這個想法對許多工程應用很有吸引力，包括自我修復的混凝土和自動組裝成大型復雜結構的機器人。研究表明，大約10萬只螞蟻可以形成一個球或一個塔，或者像液體一樣流動，這取決于施加在螞蟻身上的力。
胡立德和實驗室的學生還證明了蚊子在暴風雨中之所以不會被水滴砸中是因為它們太輕了，以至于被水滴攪動的空氣會把蚊子吹到一邊。這一發(fā)現(xiàn)可能適用于小型無人機。
他們還發(fā)現(xiàn)，哺乳動物睫毛的理想長度是眼球寬度的三分之一。這樣眼睛就有了合適的防風林，可以防止空氣吹干眼球表面。根據(jù)這項研究，人造粘膜可以使用確定長度的人工睫毛。
那么排尿時間呢?對于胡博士來說，一個成年人和一個嬰兒的排尿時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，胡立德讓大學生們去亞特蘭大動物園統(tǒng)計所有動物的排尿時間。大多數(shù)哺乳動物的小便時長在10到30秒之間，平均為21秒。
關鍵在于尿道，這個從膀胱引出來的管道增強了重力的作用效果。即使狹窄的管道里的少量液體也會產生高壓，從而具有驚人的效果。
水從細管中倒入一個大木桶，其沖擊力甚至可以讓木桶裂開。胡博士說，這個被稱為“帕斯卡桶”的實驗如今可以用特百惠塑料容器來復制。
從生物學角度來看，尿道最有趣的地方在于，無論動物的大小(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。
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