一眼看过来，你会觉得猫和狗喝水没什么区别，都是用舌头舔。图源：Antranik.org、Dogster　　狗和猫之所以选择舔水，而不是吸水，是由于猫狗等食肉植物的面部肌肉和人类比，少了太多，在断奶之后不能密封口腔来发生吸力，所以必需依托舌头将水送入口中。　　狗的面部肌肉群图源：Worldbuilding Stack Exchange人类的面部肌肉群 图源：Pinterest　　假如光是复杂察看猫和狗喝水，并没什么太大的差异，都是把舌头伸出来，然后做出舔舐的举措。　　但假如引入了流体力学的研讨方式，你就会发现，猫和狗喝水的方式并不一样。　　猫是如何喝水的？　　1940年，美国洛杉矶的大使酒店举行了第12届奥斯卡金像奖颁奖仪式，那年，大卫·O·塞尔兹尼抑制作的《乱世才子》取得了包括最佳影片的13个奖项，无疑是当年的最大赢家。这和猫舔水有什么关系？我想说的并不是《乱世才子》，而是那年的奥斯卡的最佳短片《眨眼之间（ Quicker 'n a Wink ）》。　　Quick’n a wink 拍摄剧照 图源：the guardian　　这个短片引见了一种摄影技术——频闪摄影，这是一种借助电子闪光灯的延续闪光，在画面上记载物体的延续运动进程。由于一霎时的举措，在频闪的作用下，几十个影像会同时呈现在画面上，所以可以展现出人肉眼无法看到运动进程。　　在短片外面，展现了不同物体的慢举措，比方鸡蛋落在桨叶上被打碎的一霎时，细针搓破气泡的刹那等等。其中，在4分30秒的时候，展现了一只彩色小猫的舔奶进程。通过频闪摄影，猫的高速舔奶霎时以慢举措的方式展示了出来。视频来源：quick’n a wink　　不过这个视频离解答猫是如何舔水的成绩，还差得远呢！这毕竟只是一个短片，展现的只是一个笼统的进程，并没无数据化的表述进程，算不上迷信，要知道这可是科普文章。　　Pedro M. Reis是一位物理学教授，他对猫如何舔水这个成绩很感兴味，在看了下面引见的频闪摄影短片后，2010年，他做了一个猫舔水的流体力学研讨。他先找来了10只猫，并用高速摄影机捕获它们舔水的每一个细节，进而转化为数据来剖析。　　上面几张图展现的是高速摄影机拍下的猫舔水进程：图源：文献1　　你会发现，在单次舔水的进程中，猫的舌尖并不是伸进液体里把奶舀进嘴里。而是将舌尖卷曲相似于一个立体，然后靠长久地接触液面，把水波动“带”到3cm的高度，在水由于重力作用下坠之前，把嘴合上，把滞空的水柱含住。这么反重复复舔11次，便完成了喝水的进程。　　下图是猫舔水的频率（舔的举措是从舌头的伸出开端，到打开嘴巴），你可以看到舔的频率是相当波动的，大约是每隔0.25s舔一下。图源：文献1　宠物问答　舔水的最大速度约是78cm/s（下图）。图源：文献1　　水是如何被舌头带下去的呢？　　迷信家以为，当舌头以一定的速度接触液体并分开的时候，水具有一定的粘性，动量的传递会让一局部水因惯性带离水面，就像汽车刹车的时候会把人甩出去一样。上升进程中由于有重力，水的上升速度不时减慢，只能抵达一定高度。在整个作用力剖析中，粘滞力和毛细管力可以疏忽不计。图源：giphy　　所以说猫在舔水的时候，不是用舌头把水舀进嘴里，而是通过惯性，把水带下去，再含住。而猫舔水的频率刚刚好在惯性和重力之间停止了完满的均衡，假如再快一点或许再慢一点都不能喝到最多的水。猫舔水慢举措 图源：KQEDdeeplook　　为了验证本人的想法是对的，即猫舔水的频率是由重力和惯性决议的，迷信家做了一个模型来复刻舔水霎时，模型上圆盘的大小和猫舌头接触液面的面积大小一样。这个模型会垂直接触水的外表，通过改动接触面的大小和速度，来察看这两个要素对被带下去的水的体积的影响。图源：文献1　　然后迷信家发现，只有以猫舔水的速度和频率接触并分开水面的时候，上升的水柱体积才是最大的。所以说，猫舔水的方式是最迷信的，虽然猫并不知道什么是迷信。　　然后迷信家通过Youtube察看了其他猫科植物，比方老虎、狮子、美洲狮等，后果发现猫科植物的舔水都是有规律的，并且契合一个公式：　　，f是频率，M是植物的质量，单位是千克。公式可以复杂了解为，越重的猫咪，舔水的频率越低。　　狗是如何喝水的？　　狗舔水可没有猫咪那么优雅了。同样地，迷信家也是通过高速摄影机对狗狗舔水停止察看。在高速摄影下，可以察看到狗舔水的根本机制和猫差不多，都是舌尖向后弯曲，然后疾速地接触水面，把水给带下去。狗舔水慢举措 图源：Reddit图源：文献2　　为了更明晰地看到水是如何进入狗口中的，迷信家甚至动用了X光机停止拍摄。既然用了X光机，狗喝的水一定也不是普通的水了，而是混合了钡和奶的混合物。这下可以明晰地看到，狗也是应用惯性，用舌头把水给“引”下去的。图源：文献2　　但狗舔水不同的中央是，狗舔水会把舌头更深地伸入到水外面，再把舌头缩回来的时候，这时就会溅出很多的水花。也由于狗舔水舌头进入水更深，因而给人一种狗是用舌头把水舀起来的错觉。图源：VOAnews　　总结一下，虽然猫和狗的舔水机制一样，但狗舔水的时候，控制不好舌头进水的深度，会打出一个水花，这时候就有能够搞得本人和地板都湿漉漉的；而猫舔水的时候，则会是绝对波动的水柱，举措显得很洁净。打个比如，假如说猫咪是跳水运发动，压得住水花，那么狗子就是一个普通人跳水。　　看来，猫比狗优雅是真的迷信，喝水压水花就可以看得出来。　　参考文献：　　1、Reis P M, Jung S, Aristoff J M, et al. How cats lap: water uptake by Felis catus[J]. Science, 2010, 330(6008): 1231-1234.　　2、Crompton A W, Musinsky C. How dogs lap: ingestion and intraoral transport in Canis familiaris[J]. Biology letters, 2011, 7(6): 882-884.　　出品：科普中国　　制造：苏澄宇　　监制：中国迷信院计算机网络信息中心