หลายๆคนคงเคยได้ยินคำว่า แมวเก้าชีวิตใช่มั้ยครับ ที่มาของคำนี้ส่วนหนึ่งนั้นเกิดจากการสังเกตที่พบว่า เจ้าเหหมียวพวกนี้ ตกจากที่สูงแล้วไม่ตาย รอดมาได้อย่างปาฏิหาริย์ ความสงสัยเรื่องนี้ไม่ใช่เป็นเพียงเรื่องเล่นๆ ถึงกับมีการนำไปเป็นหัวข้องานวิจัยกันเลยทีเดียว

"แมวตกจากที่สูงแค่ไหนถึงจะตาย?" ในปี 2532 นักวิทยาศาสตร์ชื่อ Jared Diamond ได้ตีพิมพ์ผลการศึกษาเรื่องนี้ในวารสาร Nature โดยใช้ชื่อเรื่องว่า Why cats have nine lives (ทำไมแมวถึงมี 9 ชีวิต) เป็นผลการศึกษาจากแมว 115 ตัว ซึ่งตกจากตึกความสูงต่างๆ ตั้งแต่ 2 ชั้น จนถึง 32 ชั้น! พบว่าแมว 104 ตัว (90%) มีชีวิตรอด และได้รับบาดเจ็บไม่มากนัก หลายคนคงเดาว่าแมวที่ตายนั้น คงเป็นตัวที่ตกมาจากตึกชั้น 31-32 แต่เปล่าเลย แมวที่ตายส่วนใหญ่ตกลงมาจากชั้น 7 ! และที่ได้รับบาดเจ็บค่อนข้างมาก ส่วนใหญ่ตกลงมาจากชั้น 4-9! ในขณะที่แมวที่ตกมาจากชั้นสูงๆ (20-32) กลับได้รับบาดเจ็บน้อยกว่า เป็นผลการศึกษาที่ขัดแย้งกับความรู้สึกทั่วไปอย่างมาก เพราะฉะนั้นสำหรับคำถามที่ว่า แมวตกจากที่สูงแค่ไหนถึงจะตาย? คำตอบคือ ไม่ว่าตกจากที่สูงขนาดไหนแมวก็ไม่ตาย ตราบใดที่ยังมีอากาศให้แมวหายใจและเป็นการปล่อยให้ตกอย่างอิสระ (ไม่ใช่จับทุ่มลงมา)

กุญแจสำคัญที่ทำให้แมวรอดตายหรือไม่ หรือจะบาดเจ็บมากหรือน้อยเมื่อตกจากที่สูง คือ การที่แมวสามารถกลับตัวมาอยู่ในตำแหน่งที่ดีที่สุดได้ทัน ซึ่งจะช่วยชะลอความเร็วจนไม่ทำให้ถึงตาย ความสามารถนี้เป็นสิ่งที่น่าอัศจรรย์อย่างมาก เพราะไม่ว่าแมวจะตกจากตึกด้วยท่าทางแบบไหน สุดท้ายก็จะสามารถจัดท่าทางให้เหมาะสมได้หากมีเวลาพอสมควร นักวิทยาศาสตร์ทึ่งในความสามารถในการกลับตัวของแมวถึงขนาดศึกษาเรื่องนี้กัน อย่างจริงจัง จนมีวิชาที่เรียกว่า "feline pesematology" (feline = แมว, pesema = ตก) ถ้าแปลเป็นไทยก็น่าจะเป็น แมวตกวิทยา หรือ แมวดิ่งพสุธาวิทยา แต่คิดว่าอย่าแปลจะดีกว่า

วันนี้ผมมีบทความดี ๆ เกี่ยวกับแมวดิ่งพสุธาวิทยามาให้อ่านกันครับ

จอมยุทธ์แมว

ธรรมชาตินั้นเต็มไปด้วยเรื่องน่าอัศจรรย์ แล้วมันน่าอัศจรรย์ตรงไหน เห็นพูดกันจัง จริงๆแล้วอาจไม่ต้องยกตัวอย่างใหญ่โตอลังการไปถึงหลุมดำ บิ๊กแบงก็ได้ เพราะเรื่องน่าอัศจรรย์นั้นเห็นกันได้ง่ายๆ ตั้งแต่การข้ามถนนแล้ว

ลองนึกถึงตอนที่ยืนรอข้ามถนนตามซอยเล็กๆ หรือถนนที่ห่างไกลจากไฟเขียวไฟแดง แล้วต้องกะข้ามถนนอย่างว่องไว ในขณะที่แสงอาทิตย์ส่องกระทบรถที่วิ่งอยู่บนถนนแล้วสะท้อนเข้าสู่ตาของเรา ดวงตาจะมีการเคลื่อนไหวตั้งแต่ม่านตาที่ย่อ-ขยาย ปรับแสงให้เข้ามาในปริมาณเหมาะสม และเมื่อแสงเดินทางมาตกกระทบจอประสาทตาด้านใน กระแสประสาทจะถูกส่งไปประมวลผลด้วยความเร็วสูงจนเรามองเห็นรถยนต์และกะความเร็วรถที่วิ่งได้ จากนั้นสมองจะสั่งการผ่านกลไกต่างๆ ในร่างกายให้เราก้าวขาและเหวี่ยงแขนเดินเร็วๆ เพื่อก้าวข้ามถนน ในขณะที่เดินร่างกายจะรักษาสมดุลไว้ทุกย่างก้าว ส่วนสายตาก็ยังจับจ้องไปยังรถที่แล่นมา เพื่อเตรียมรับกับสถานการณ์ที่นอกเหนือความคาดหมายที่อาจเกิดขึ้นได้ตลอดเวลา

ไม่ใช่เรื่อง่ายเลย หากจะสร้างหุ่นยนต์สักตัวให้เกิดการรับภาพ ประมวลผลภาพแล้วเคลื่อนไหวข้ามถนนได้อย่างคน ต้องมีการคิดคำนวณและออกแบบระบบที่ซับซ้อนอย่างสุดๆ

ทำไมแมวตกจากที่สูงถึงไม่เป็นอะไร?

ก็ไม่ถึงกับไม่เป็นอะไรหรอก เพราะบางทีแมวที่ตกจากระเบียงหรือหน้าต่างก็บาดเจ็บได้เหมือนกัน แต่ที่แน่ๆ คือ หากแมว ตกจากที่สูงเกินกว่า 1 เมตร มันจะสามารถกลับตัวกลางอากาศได้อย่างรวดเร็ว โดยไม่ต้องมีการตะกุยหรือถีบผลักอะไรเพื่อหมุนตัวเลย ความสามารถนี้ทำให้มันเอาขาลงสู่พื้นในท่าที่เหมาะสมได้อย่างปลอดภัยยิ่งขึ้น ราวกับมีวรยุทธ

เรื่องนี้มีประเด็นน่าคิดอยู่ คือ ทำไมมันกลับตัวกลางอากาศได้ ทั้งที่ไม่มีใครออกแรงผลักให้มันหมุน ลองคิดดูดีๆ จะพบว่า ถ้าเราลอยเท้งเต้งอยู่ในยายอวกาศเราจะหมุนตัวได้อย่างไร

ในชีวิตประจำวัน หากเราจะหมุนตัวเราต้องใช้แรงส่งจากอะไรสักอย่าง นั่นคือ เราอาจถีบหรือจับหรือดันอะไรสักอย่างให้ร่างกายเราหมุนได้ แต่แมวไม่ต้อง!!! มาดูรูปถ่ายแมวตกกัน

รูปแสดงการหมุนตัวของแมวขณะตกจากที่สูง

พอดูภาพแล้วคงเข้าใจได่ว่าที่แมวสามารถกลับตัวกลางอากาศได้นั้น เป็นเพราะมันค่อยๆ บิดร่างกายทีละส่วน ลองคิดว่าตัวแมวประกอบจากร่างกายสองส่วนมาต่อกัน ร่างกายส่วนหัว + ร่างกายส่วนหาง

เราพบว่าในขณะที่แมวตกลงมาจากที่สูง

1. มันจะซุกขาหน้าไว้กับตัวทำให้ร่างกายส่วนหัวหมุนได้ง่าย ในขณะเดียวกันก็กางแข็งขาหลังออกเพื่อให้ร่างกายส่วนล่างหมุนยาก จากนั้นมันจะบิดส่วนหัวให้หันหน้าเข้าหาพื้น ในขณะที่ร่างกายส่วนหางจะบิดเอี้ยวไปในทิศทางตรงกันข้ามเพียงเล็กน้อย

2. แล้วมันจะทำตรงข้ามกับขั้นแรก โดยเก็บรวบรวมแข็งขาส่วนล่างไว้ให้หมุนง่ายๆ แล้วกางขาหน้าออกให้ร่างกายส่วนหัวหมุนได้ยาก จากนั้นก็จะบิดร่างกายส่วนล่างตามมา จนกระทั่งส่วนล่างหันหาพื้น ในขณะที่ร่างกายส่วนหัวจะบิดเอี้ยวกลับมาในทิศทางตรงกันข้ามเพียงเล็กน้อย เป็นอันเสร็จพิธี

แล้วทำไมแมวต้องบิดร่างกายทีละส่วนให้วุ่นขนาดนั้น คนที่ชอบฟิสิกส์จะพบว่า การบิดตัวของแมวในทุกขั้นตอนต้องไม่ละเมิด "หลักการคงตัวของโมเมนตัมเชิงมุม" ทำให้ทันทีที่มันบิดร่างกายส่วนหนึ่ง ร่างกายอีกส่วนของมันจะต้องบิดในทิศทางตรงกันข้ามเสมอ

ลองถึงถึงที่ออกกำลังกายแบบแป้นหมุน ที่เราต้องขึ้นไปเหยียบแล้วบิดเอวให้ร่างกายท่อนบนและท่อนล่างบิดไปคนละทาง

ชั่วพริบตาที่แมวตกถึงพื้น กลไกร่างกายอันซับซ้อนและกระบวนการตอบสนองต่างๆ ของแมวล้วนเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วต่อเนื่องจนแทบมองไม่ทัน เรื่องอัศจรรย์ไม่ใช่เพียงกลไก ความซับซ้อนเหล่านั้นหรอก แต่อยู่ที่ สิ่งที่ซับซ้อนเหล่านั้นเกิดขึ้นอย่างเรียบง่ายและเป็นธรรมชาติอย่างที่สุด

อ่านบทความนี้แล้วรู้สึกอย่างไรกันบ้างครับ "หลักการคงตัวของดมเมนตัมเชิงมุม" ที่เรามักมองเป้นเรื่องยาก แต่เจ้าเหมียวนั้นกลับเข้าใจอย่างลึกซึ้งและใช้ประโยชน์จากมัน จนได้รับสมญานามว่า แมวเก้าชีวิต ..... ข้าน้อยขอคารวะ

ที่มา : หนังสือมายากลศาสตร์ สำนักพิมพ์มติชน โดย Mister Tompkin