Читать книгу "Загадка падающей кошки и фундаментальная физика - Грегори Гбур"

Повторных исследований на эту тему не было довольно долго. Хотя кошки регулярно падают со всевозможных возвышений, мало где имеются здания достаточно высокие, чтобы данные для них можно было легко проверить. В двух более поздних исследованиях на тему высотного синдрома, проведенных в Греции и Израиле, рассматривались только кошки, упавшие с восьмого или более низкого этажа.

Только в 2004 г. сообщество хорватских ветеринаров в Загребе сумело собрать достаточно данных, чтобы проверить результаты исследования Уитни и Мелхаффа по падениям с экстремальных высот. Изучив 119 случаев, они обнаружили, что у кошек, падающих с самых высоких этажей, действительно наблюдается меньше переломов, хотя число торакальных травм, судя по всему, возрастает.

Считая, что данные эти не содержат серьезных системных ошибок, мы можем задать следующий естественный вопрос: почему у кошек, падающих с этажей выше восьмого, наблюдается меньше травм, по крайней мере некоторых типов травм? Отметив, что момент снижения их числа примерно совпадает с высотой, при которой кошки впервые достигают стабильной скорости, Уитни и Мелхафф предложили следующие гипотезы:

Как можно было ожидать, число травм у наших кошек было пропорционально расстоянию и скорости падения примерно до 7-го этажа — до точки чуть выше той, для которой достигается стабильная скорость. Было удивительно, однако, что у кошек, пролетевших более семи этажей, число переломов снижалось. Чтобы объяснить это, мы предполагаем, что кошка, пока не достигнет стабильной скорости, испытывает ускорение и рефлексивно вытягивает лапы, делая их тем самым более уязвимыми для травм. Однако после достижения постоянной скорости вестибулярный аппарат перестает испытывать на себе стимулирующее действие ускорения, после чего кошка может расслабиться и перевести лапы в более горизонтальное положение, примерно как это делает белка-летяга. При таком горизонтальном положении сила удара более равномерно распределяется по телу.

Это объяснение в настоящее время считается общепринятым, хотя приведенное здесь описание физики процесса немного ошибочно. При настоящем свободном падении в гравитационном поле кошка ускоряется, но не «испытывает ускорения» — она совершенно невесома. Ощущение подлинной невесомости, без сомнения, неприятно падающей кошке и заставляет ее вытягивать лапы вниз. После достижения установившейся скорости кошка должна ощутить свой нормальный вес; возможно, тогда ей хватит здравого смысла расслабиться и перед ударом вытянуть лапы горизонтально в стороны.

Однако кошачья стратегия, вероятно, не ограничивается одним только расслаблением. Когда кошка расслабляется, она может выгнуть спину и принять позу, в результате которой воздух соберется у нее под животом, породив примитивный парашютный эффект, способный снизить скорость; как предположили Уитни и Мелхафф, кошка способна действовать, «как белка-летяга». И может оказаться, что в этом сравнении скрыто нечто большее, чем грубая аналогия. В 2012 г. один бостонский котик по кличке Сахарок выжил после падения с 19-го этажа, отделавшись мелкими травмами. Забавно, но наблюдения позволяют предположить, что этот кот, возможно, использовал складки кожи под мышками, чтобы приземлиться в нужное ему место, — примерно так, как планирует белка-летяга, пользуясь своими кожистыми мембранами, напоминающими крылья, патагиями. Сахарок приземлился на кучу мульчи, окруженную со всех сторон кирпичами и бетоном, что указывает либо на невероятное его везение, либо на некоторую степень управления полетом с его стороны. Из одного забавного случая невозможно сделать никаких выводов о явлении, которое можно было бы назвать планированием кошек, но мысль интересная.

В любом случае средний уровень выживаемости кошек при высотном синдроме впечатляет. Авторы большинства работ согласны с выводом Уитни и Мелхаффа о том, что после падения выживает около 90 % кошек. В статье Уитни и Мелхаффа рекордсменкой названа кошка по кличке Сабрина, которая упала с 32-го этажа на бетон и отделалась всего лишь легким пневмотораксом и расщепленным зубом. В 2015 г. одна гонконгская кошка по кличке Джомми вообще не получила травм при падении с 26-го этажа, хотя Джомми повезло упасть на тент — и пробить его насквозь. Ее владелица так вспоминает это событие и небрежную реакцию на него Джомми:

Мы тогда оставили форточку слегка приоткрытой, чтобы проветрить комнату, и мне внезапно пришла в голову ужасная мысль, что кошка, возможно, протиснулась через эту щель.

Я посмотрела вниз и увидела большую дыру в тенте двадцатью шестью этажами ниже; я поняла, что она упала.

Сила ее падения была так велика, что алюминиевый каркас тента согнулся, поэтому можете себе представить мой шок, когда я зашла внутрь и нашла ее вылизывающей лапки, как будто ничего не произошло.

Возможно, кошки действительно используют парашютные методы, чтобы выживать при падениях, но некоторые люди восприняли сравнение между кошками и парашютистами буквально. 15 февраля 1967 г. Парашютная ассоциация Торонто присудила «Награду за свободное падение» коту Джасперу, воспитаннику Хелен Купари, за его «зрелищное и историческое свободное падение с 14-го этажа». Вы можете посмотреть здесь на фотографию гордых лауреатов.

Одна кошковладелица нашла в своей питомице, имевшей склонность к падениям с высоты, родственную душу. 26 января 1972 г. над Чехословакией взорвался пассажирский самолет DC-9; все погибли, за исключением 23-летней стюардессы по имени Весна Вулович, которая упала на землю с высоты 10 000 метров — и осталась жива. Она провела 27 суток в коме и еще 16 месяцев пролежала в больнице, но в период восстановления вдохновлялась примером своей любимой кошки Чики, которая дважды выпадала из окна второго этажа и получала серьезные травмы, однако оба раза поправилась.

После выздоровления Вулович хотела вернуться на работу в прежнем качестве — бортпроводницей, но авиакомпания дала ей офисную работу; возможно, работодатели опасались, что присутствие девушки на борту будет восприниматься как дурной знак и станет для компании антирекламой. Она умерла 23 декабря 2016 г. и была оплакана народом бывшей Югославии. Весна Вулович и сегодня остается лидером мирового рекорда Гиннесса за «выживание при падении с максимальной высоты без парашюта». Выпуск журнала RTV Revija за апрель 1973 г. поместил на свою обложку фото Вулович и Чики с подписью «Любимицы госпожи Удачи».

Научные исследования на тему высотного синдрома продолжаются до настоящего времени. В 2016 г. группа чешских ученых и студентов предложила альтернативный взгляд на реакцию кошки на падения с высоты; они предположили, что рефлексивно выгибать тело кошку заставляет не ускорение, а изменение ускорения. Эта гипотеза согласуется с исследованием ВВС, проведенным Гератеволем и Столлингсом еще в 1950-е гг. В ходе изящного и простого эксперимента чешские исследователи прикрепили акселерометр к плюшевой игрушечной кошке и принялись ронять ее с разных этажей. Они выяснили, что изменение ускорения, которое они окрестили «коэффициентом кошачьего страха», максимально для примерно седьмого этажа, что, опять же примерно, соответствует высоте, после которой число травм у упавших кошек начинает снижаться.