賈永欣：動物走路時怎樣讓身體保持平衡

為什么雞走路的時候頭一伸一縮，而鴨或鵝走路的時候卻不是這樣的呢？為了解決這個問題，我們先做兩件事情，第一，我們先來仔細觀察動物走路時的足跡，我們會發現，大多動物走路時，總是要傾向于盡量將兩足或者四足走成一條直線，這樣，根據運動力學，行走的過程中總要產生兩種慣量，一種是向前方向的基本運動慣性，這種慣性會隨著力的傳遞和兩腳步伐的規律而形成前后擺動。另一種是因為用力時用力方向的內傾斜，而一定要形成的扭量性、轉動性角動量，并且。這種角動量同時符合邁右腳時的右手標旋轉規則，邁左腳時的左手標旋轉規則，這種扭轉角動量的結果是形成運動時的左右擺動，其擺動的幅度與走路過程中所產生的角動量大小有關，大則擺幅大，小則擺幅小，其公式符合：即L=r×p。現在知道了走路時的力學，第二步，我們再來分析雞和鴨的構造與走路力學的關系。我們現在將雞和鴨子的毛全部拔光，我們會發現，雞的屁股到大腿之間的距離可以是非常短的，并且雞的屁股非常小，而鴨的屁股到大腿之間的距離則要長的多，且鴨的屁股很肥大，這樣，如果分別以雞或者鴨的兩腳為著力點，支點的話，根據L=r×p，由于雞的屁股部分很小，腿到屁股之間的距離相對很更小，且雞在走路過程中，由于雞腿很長。使雞可以近乎直立性行走，這會使雞的r和p都產生新的夾角，使r和p上下偏轉，所以雞在走路的過程中，產生的轉動角動量可以是非常小的，使雞在走路過程中所形成的左右搖擺力很小，雞就體現不出左右晃動的姿態。而鴨呢，由于鴨屁股到大腿之間的距離很長，鴨的屁股很肥大，且鴨腿很短，（屁股著地）無法形成r和p的有效轉移。這樣，鴨在走路時每邁出一步所產生的扭轉角動量是非常大的，鴨腿后屁股部分所形成的扭轉角動量，總又要牽動鴨腳前部分的身體同時擺動，這樣，鴨走路時總是呈左右搖擺狀。（但鴨脖可以盡量呈S形疊縮，且鴨頭可以相對前點一線，所以鴨眼部分擺動的幅度看似不大而以保持視覺觀察）。

既然雞很難呈現出擺動狀，那么雞為什么走路的時候頭一伸一縮狀呢？我們可以發現，雞的全身肌肉在舒張的情況下，雞的爪每邁出一步，其身體總會將這種前進的動量呈波狀的，由爪部分依次性的傳遞給頭部，而最后得到動量的頭部，總會在動量沖量的慣性狀態的下，向前方向再探出一部分，而后，這探出的一部分又會在彈性收縮力的作用下，自然被收縮，縮回，當這種過程被重復的時候，這就形成了雞在走路時頭的一伸一縮的狀態。這實際上也是形成一種擺的平衡狀態。整合上述，也可以說明，鴨在走路的過程中，是將多數的慣量都轉換成了扭轉角動量的擺動而平衡。而雞在走路的過程中，將多數的慣量都轉換成了頭的伸縮性前后擺動，而近乎前后擺性的平衡能。這這兩種不同的姿態情況，是由于雞鴨身體的構造不同，而產生的消耗兩種不同運動慣量，以達到身體平衡的，不同的力學轉換方法引起的。這就是雞和鴨走路時，體態表現很不相同的基本原因！由于這些原因的不同，我們也會發現，

1、雞在快跑而摔倒的時候，總是前頭下、脖子處先著地，而鴨在快跑而摔倒的時候，總是脖根處。前翅膀部分先著地，。這由慣性動量的消耗轉換機制不同引起的。

2、雞的尾巴一般上下翹期起且很大，這種狀態正好可以平衡雞頭和脖子部分前后擺的慣性。而使雞在走路時盡力穩定。而鴨的尾巴一般左右呈平行平鋪狀擺開，這種狀態正好可以平衡鴨在左右擺動過程中產生的慣性。而使鴨在走路時盡力穩定。

如何很好的處理走路時所要產生的兩種慣量，是每一個動物都必須面對的問題，我們人類是用兩臂的擺動來平衡，貓科動物等是用長長的尾巴來平衡，牛類等還可以用膨脹巨大的肚子來平衡。（很瘦的牛走路是很不平穩的，總會側摔）等等，真是無奇不有，無法不通。非常有趣！

大自然奧妙無窮，每一個細小的差別中，都可能隱含著重要的機理，我們仔細的觀察大自然，深刻的思考大自然，尋找其相同和不同，深究他們的變化機理，這可以是我們探索大自然，認識大自然，讓大自然造福人類的重要途徑和方法。大自然永遠使我們最可靠的老師！