Przyjęcie przez zwierzęta praw fizyki: od kotów do jaszczurek

Zachowanie kotów podczas spadania jest tematem badawczym, który zaciekawia naukowców od wielu wieków. Istnieje przypuszczenie, że koncepcje dynamiki Newtona nie zostałyby odkryte, gdyby skupił się wyłącznie na obserwacji gimnastyki tych zwierząt. Jednak nie tylko koty, ale wiele innych gatunków dzikich stworzeń stosuje, manipuluje i czasem nawet przekracza granice praw fizyki, czyniąc ludzi – powolnych, niezdarnych i ogólnie mniej zręcznych – czerwonymi ze wstydu.

Fizyka w kontekście zachowań zwierzęcych to stosunkowo młoda dziedzina nauki. Mimo to, badaczom udało się odkryć i wyjaśnić wiele zdumiewających umiejętności posiadanych przez różne gatunki zwierząt, które nie są charakterystyczne dla zwykłych ludzi.

Jaszczurki na suficie

Niezwykłe zdolności jaszczurek do swobodnego poruszania się po suficie budzą liczne pytania dotyczące działania grawitacji. Fizycy mają jednak na to odpowiedź: kluczem do zrozumienia są tzw. siły van der Waalsa, które są specyficznymi interakcjami między cząstkami. Niektóre gatunki jaszczurek, takie jak gekony, mają na swoich stopach mikroskopijne włoski. Atomy tych włosków mają niesparowane elektrony, które generują ładunek ujemny. Ten ładunek oddziałuje wzajemnie z ujemnymi cząstkami powierzchni, na której jaszczurka się porusza, tworząc w wyniku tego odpychania ładunek dodatni, który „przyciąga” zwierzę do sufitu.

Ciekawostką jest fakt, że żadna jaszczurka nie była jeszcze w stanie poruszać się po suficie pokrytym politetrafluoroetylenem (PTFE), znany także jako teflon. Materiał ten jest odporny na takie fizyczne sztuczki ze strony gadów.

Zawsze lądujący na czterech łapach koty

Kiedy podnosi się kota i obraca go brzuchem do góry, a następnie puszcza, zwierzę zawsze obraca się w powietrzu tak, aby spadło na wszystkie cztery łapy. Ta zdumiewająca cecha jest pewnego rodzaju sprzeciwem wobec praw Newtona, stąd nie dziwi fakt, że zostało o niej napisane wiele traktatów naukowych. Koty były wielokrotnie poddawane różnym eksperymentom, w tym wyrzucone do powietrza na nieskończenie wiele sposobów, nawet w próżni.

Nawet laureat Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki, Frank Wilczek, poświęcił sporo czasu na badanie tego zagadnienia. W swojej pracy pod tytułem „Wolna wola i spadające koty” stwierdził wyraźnie, że „prawdziwe, biologiczne koty” nie mogą być traktowane jak zamknięte układy mechaniczne w sensie dynamiki Newtona. Zdaniem Wilczka, to energia zgromadzona wewnątrz kotów oraz ich niezwykle giętki kręgosłup, który może się zginać jednocześnie w dwóch płaszczyznach, ratuje te zwierzęta przed upadkiem.