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9月20日晚,一年一度的搞笑诺贝尔奖（Lg Nobel Prize）颁奖“典礼”在哈佛大学桑德斯剧场举行.尽管与会人员也不乏西装革履者,不过满地五颜六色的纸飞机、衣着怪异的工作人员还有现场时不时爆出的观众哄笑,都让这场“仪式”更像一个“party”.
“搞笑诺贝尔”已经有22年的历史,其目的是为了奖励那些“乍看起来让人发笑,但是随后发人深省”的研究工作.翻看历届获奖名单,会发现各种看上去匪夷所思的研究.比如,2012年的获奖者们贡献——为什么慢跑时马尾辫会左右晃动?怎么走路咖啡才不会洒出来?黑猩猩如何辨认它的同类等
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咳咳,别笑!这群科学家们绝对能自豪地举起“奖杯”,因为他们的研究成果都发表在世界顶尖的学术期刊上,获得了同行,乃至企业界的认可.阅读他们一篇又一篇超专业的论文,大笑之余,不得不对他们的科学专业劲儿肃然起敬.
流体力学奖
获奖者：美国 克雷奇特尼科夫（Rouslan Krechetnikov）和 迈尔（Hans Mayer）
论文：《端着咖啡走路：为什么咖啡会洒出来?》（Walking with coffee： Why does it spill?）
期刊：《物理评论E》
是的,为什么咖啡会洒出来,这是一个“流体力学”问题.36个注释,7幅图表,6处公式——这篇发表于2012年4月26日《物理评论E》上的论文,是一个严肃正经的实验研究.
我们每个人都知道,移动任何装满了液体的小型容器都得小心,以避免液体从中洒出.“但是为什么呢?”两名科学家进行实验和测量之后告诉我们,这事儿,很复杂.洒,或者不洒,除人自身走路因素影响外,还牵涉液体晃动的科学；而这,又取决于加速度、力矩和力的复杂互动.
在研究中,科学家让被试拿着盛有咖啡的杯子,以不同的速度走直线.志愿者或将注意力放在杯子上,小心翼翼防止洒出；或目视前方只管走就行.摄像机会以每秒100帧的速度记录下人的动作和杯子的轨迹；杯子上的一个微型传感器会实时记录溢出情况.
研究发现,杯中液体前后的晃动有某种固有频率,这频率由容器大小决定.两名研究者表示,普通大小杯子产生的固有频率恰好符合人走路时双腿摆动的频率——这就意味着,在没有外部干扰的情况下,走路本身就会让咖啡晃荡起来；即使是走路频率的微小改变,也会增强咖啡的震荡,提高泼溅几率.翻译成大白话就是说,只要你走路,咖啡就会晃；你要是走的不匀速,咖啡就会溅出来.
好吧,这个结论似乎没提供什么新鲜信息.那么,重头戏来了,怎样才能防止咖啡洒出来呢? 减小加速度； 保持咖啡液面和杯口适当的距离——至少要是杯子直径的八分之一,通常来说,就是一厘米； 走路的时候盯着自己的杯子.
通俗来说,就是：走慢点；少倒点；悠着点.
这一人民群众自发在生活实践中总结出来的规律,被两位美国科学家严格地加以证明了.英国研究液体晃动的数学家特纳则认为,尽管给出的建议没什么新意,但是研究者建立的数学模型是很有用处的,可以让科学家在不用真的造出这些杯子的情况下,研究不同的杯子设计.特纳还说,这个研究也可以给杯子生产厂商以启示——比如他们可以在杯内画上一条“警戒线”,以减小咖啡溅出几率.
心理学奖
获奖者：荷兰 伊尔兰德（Anita Eerland）；扎万（ Rolf Zwaan）；瓜达卢普（Tulio Guadalupe）
论文：《身体左倾会让埃菲尔铁塔看起来更小》（Leaning to the Left Makes the Eiffel Tower Seem Smaller）
期刊：《心理科学》
尽管是三个人的研究成果,但只有瓜达卢普一人来到了颁奖现场.他掏出了伊尔兰德和扎万的合照,两人马上将在荷兰结婚,无暇前来美国领奖.颁奖现场拖上来了一张桌子,上面放着一座埃菲尔铁塔的模型.五名诺贝尔奖得主亲自上阵,排成一列站在桌子前进行观察.随着一声发号“往左斜”,五名科学家均配合地将身体左倾,来验证如何看会使埃菲尔铁塔更小.
改变姿势,就能影响判断.这看似荒诞的结论,被一对伉俪科学家以游戏的形式加以验证.参加实验的志愿者被要求站在平衡踏板上回答问题,通过控制和调整被试的压力中心,就可以在不知不觉中改变被试的姿势；一旦被试偏离压力中心,屏幕上就会弹出警告信息提醒参加实验的志愿者“注意姿势”.
为了让志愿者意识不到自己的身体有所倾斜,屏幕会持续告诉志愿者他们保持直立；而事实上,研究者在左侧和右侧的传感器上设定了2%的重量偏差,让志愿者在不知不觉间身体右倾或左倾；这种倾斜幅度极其细微,人们一般意识不到.
研究人员要求被试回答一系列他们可能并不清楚的问题,比如埃菲尔铁塔有多高,城市人口数量有多少等等；或者是限定一个范围,要求被试在1到10之间给出一个数字作为答案.结果显示,在“乱蒙”的情况下,身体左倾的被试对所有数字的估计都比身体右倾或者直立的人要小,甚至估计的埃菲尔铁塔的高度都要比右倾组平均矮12米.研究者估计,出现这种情况可能是因为人们会把头脑中的数字按照从左到右从小到大的顺序进行排列,当人们需要对某件事情做出数值上的判断时,他们会从记忆中提取一个数字.
简单来说,在不清楚埃菲尔铁塔高度的情况下,该如何进行估计呢?可能
物理学类有关论文范本
物理学奖
获奖者：美国 凯勒（Joseph Keller）；戈尔茨坦（Raymond Goldstein）；英国 沃伦（Patrick Warren）；罗宾（Robin Ball）
论文：《马尾辫的形状及头发纤维束的统计物理学》（Shape of a Ponytail and the Statistical Physics of Hair Fiber Bundles）
期刊：《物理评论快报》
一群没有马尾辫的大老爷们将兴趣点放在了女人的马尾辫上.或许灵感来自于他们日常生活中的观察.在论文中,研究者言辞恳切地写道：“直到现在,我们对这个可能是最简单的问题都没有答案——马尾辫是什么形状的?考虑到平均每人有100000根头发,即使只有一部分头发扎在一起成为马尾辫,其数量也极其庞大——这是统计物理学中的难题.”
剑桥大学的戈尔茨坦研究复杂物理体系,这一撮毛发就成为他和同事们的研究对象.他们一直想要确定这么一件事情——马尾辫的形状能不能从单单一根头发的性质推导出来.在一系列令人眼花缭乱的字母和计算式之后,研究者认为,头发的关键参数包括弹性、密度和卷曲度.这些性质决定了一根头发的弹性有多好；另一个不容忽略的因素则是头发的长度.科学家得出了一个非常简单的描述马尾形状的公式,他们给这个公式起了个颇有童话气息的名字——“长发公主”指数.
为什么要写物理学论文
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长发公主指数低的马尾,会呈扇状散开；而长发公主指数高的马尾,重力大于头发之间的弹力,会柔顺地垂下.“结果这么简单,我们都震惊了!”观众默默地表示,我们也震惊了.戈尔茨坦曾在接受采访时说,莫名其妙的,一群秃头的中年男人围坐一起,突然发现马尾辫里蕴藏着这么多奇妙的物理学原理.相关领域人士表示,他们的研究也许可以帮助业界生产更好的洗发护发产品,也有助于计算机动画产业更好地描绘人物的头发.
研究马尾的同仁可真是不少.斯坦福大学的数学家凯勒为了弄清楚马尾辫的运动原理,一头扎入了数学建模和机械实验中去.他认为,马尾辫像是一个行为颇有规律的系统,但是它明明由数以万计单个的纤维丝组成,每一个与另一个之间都有相互作用的弹力.对于数学建模来说,最麻烦的问题就是“多对象问题”.不过,在物理的帮助下,现在这个多对象问题已经成为“一系列简单的公式”.于是,这位可爱的数学家解开了慢跑者马尾辫左右晃动的秘密.
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