張蓋倫

2012年9月，一年一度的搞笑諾貝爾獎(jiǎng)?lì)C獎(jiǎng)“典禮”在哈佛大學(xué)舉行。盡管與會(huì)人員也不乏西裝革履者，不過(guò)滿地五顏六色的紙飛機(jī)、衣著怪異的工作人員，都讓這場(chǎng)“典禮”更像一個(gè)“晚會(huì)”。

“搞笑諾貝爾獎(jiǎng)”設(shè)立已經(jīng)有20多年的歷史了，其目的是為了獎(jiǎng)勵(lì)那些“乍看讓人發(fā)笑，但是隨后又發(fā)人深省”的研究工作。這些科學(xué)家的研究成果都發(fā)表在世界頂尖的學(xué)術(shù)期刊上，并獲得了同行乃至企業(yè)界的認(rèn)可。

流體力學(xué)獎(jiǎng)

獲獎(jiǎng)?wù)撸骸裁绹?guó)〕克雷奇特尼科夫和邁爾

論文：《端著咖啡走路：為什么咖啡會(huì)灑出來(lái)》

為什么咖啡會(huì)灑出來(lái)？這是一個(gè)“流體力學(xué)”問(wèn)題。36個(gè)注釋、7幅圖表、6處公式——這篇發(fā)表于2012年4月26日《物理評(píng)論E》上的論文，是一個(gè)嚴(yán)肅正經(jīng)的實(shí)驗(yàn)研究。

移動(dòng)任何裝滿了液體的小型容器，都得小心避免液體從中灑出來(lái)。灑或者不灑，除受人自身走路的因素影響外，還牽涉液體晃動(dòng)的科學(xué)；而這又取決于加速度、力矩和力的復(fù)雜互動(dòng)。

研究發(fā)現(xiàn)，杯中液體前后的晃動(dòng)有某種固有頻率，這個(gè)頻率由容器的大小決定。兩名研究者表示，普通大小的杯子產(chǎn)生的固有頻率恰好符合人走路時(shí)雙腿擺動(dòng)的頻率——這就意味著，在沒(méi)有外部干擾的情況下，走路本身就會(huì)讓咖啡晃蕩起來(lái)；即使走路頻率的微小改變，也會(huì)增強(qiáng)咖啡的震蕩，增加潑濺幾率。翻譯成大白話就是：只要你走路，咖啡就會(huì)晃；你要是走得不勻速，咖啡就會(huì)濺出來(lái)。

好吧，這個(gè)結(jié)論似乎沒(méi)提供什么新鮮信息。那么，怎樣才能防止咖啡灑出來(lái)呢？減小加速度；保持咖啡液面和杯口之間適當(dāng)?shù)木嚯x——至少要是杯子直徑的1/8，通常來(lái)說(shuō)，就是1厘米；走路的時(shí)候盯著自己的杯子。

通俗地說(shuō)，就是：走慢點(diǎn)，少倒點(diǎn)，悠著點(diǎn)。

英國(guó)研究液體晃動(dòng)的數(shù)學(xué)家特納認(rèn)為，盡管給出的建議沒(méi)什么新意，但是研究者建立的數(shù)學(xué)模型還是很有用處的，可以讓科學(xué)家在不用真的造出這些杯子的情況下，研究不同的杯子設(shè)計(jì)。特納還說(shuō)：“這個(gè)研究也可以給杯子生產(chǎn)廠商以啟示——比如他們可以在杯內(nèi)畫(huà)上一條‘警戒線，以減小咖啡濺出的幾率?！?/p>

心理學(xué)獎(jiǎng)

獲獎(jiǎng)?wù)撸骸埠商m〕伊爾蘭德、扎萬(wàn)、瓜達(dá)盧普

論文：《身體左傾會(huì)讓埃菲爾鐵塔看起來(lái)更小》

在頒獎(jiǎng)現(xiàn)場(chǎng)擺放著一張桌子，上面放著一個(gè)埃菲爾鐵塔的模型。5名諾貝爾獎(jiǎng)得主親自上陣，排成一列站在桌子前進(jìn)行觀察。隨著一聲發(fā)號(hào)“往左斜”，5名科學(xué)家均配合地將身體左傾，來(lái)驗(yàn)證如何看會(huì)使埃菲爾鐵塔顯得更小。

參加實(shí)驗(yàn)的志愿者們被要求站在平衡踏板上回答問(wèn)題，通過(guò)控制和調(diào)整被測(cè)試者的壓力中心，就可以在不知不覺(jué)中改變被測(cè)試者的姿勢(shì)；一旦被測(cè)試者偏離壓力中心，屏幕上就會(huì)彈出警告信息提醒他們“注意姿勢(shì)”。

為了讓志愿者們意識(shí)不到自己的身體有所傾斜，屏幕會(huì)持續(xù)告訴他們保持直立；而事實(shí)上，研究者在左側(cè)和右側(cè)的傳感器上設(shè)定了2％的重量偏差，讓他們?cè)诓恢挥X(jué)中身體右傾或左傾——這種傾斜幅度極其細(xì)微，人們一般意識(shí)不到。

結(jié)果顯示，身體左傾的人對(duì)所有數(shù)字的估計(jì)都比身體右傾或者直立的人要小。研究者認(rèn)為，出現(xiàn)這種情況可能是因?yàn)槿藗儠?huì)把頭腦中的數(shù)字按照從左到右、從小到大的順序進(jìn)行排列，當(dāng)人們需要對(duì)某件事情做出數(shù)值上的判斷時(shí)，他們會(huì)從記憶中提取一個(gè)數(shù)字。當(dāng)人們身體左傾的時(shí)候，更容易回憶數(shù)值偏小的東西。

所以，“一定是我的姿勢(shì)不對(duì)”，這句網(wǎng)絡(luò)上的搞笑用語(yǔ)，有了華麗的科學(xué)依據(jù)。

物理學(xué)獎(jiǎng)

獲獎(jiǎng)?wù)撸骸裁绹?guó)〕凱勒、戈?duì)柎奶?，〔英?guó)〕沃倫、羅賓

論文：《馬尾辮的形狀和頭發(fā)纖維束的統(tǒng)計(jì)物理學(xué)》

一群大老爺們將興趣點(diǎn)放在了女人的馬尾辮上。在論文中，研究者寫(xiě)道：“馬尾辮是什么形狀的？考慮到平均每人有10萬(wàn)根頭發(fā)，即使只有一部分頭發(fā)扎在一起成為馬尾辮，其數(shù)量也極其龐大——這是統(tǒng)計(jì)物理學(xué)中的難題。”

劍橋大學(xué)的戈?duì)柎奶寡芯繌?fù)雜物理體系，他和同事們一直想要確定這么一件事情——馬尾辮的形狀能不能從單單一根頭發(fā)的性質(zhì)推導(dǎo)出來(lái)。在一系列令人眼花繚亂的字母和計(jì)算式之后，研究者認(rèn)為，頭發(fā)的關(guān)鍵參數(shù)包括彈性、密度和卷曲度，這些性質(zhì)決定了一根頭發(fā)的彈性有多好；另一個(gè)不容忽略的因素則是頭發(fā)的長(zhǎng)度。科學(xué)家得出了一個(gè)非常簡(jiǎn)單的描述馬尾形狀的公式，他們給這個(gè)公式起了一個(gè)頗有童話氣息的名字——“長(zhǎng)發(fā)公主”指數(shù)。

長(zhǎng)發(fā)公主指數(shù)低的馬尾辮，會(huì)呈扇狀散開(kāi)；而長(zhǎng)發(fā)公主指數(shù)高的馬尾辮，重力大于頭發(fā)之間的彈力，會(huì)柔順地垂下。相關(guān)領(lǐng)域人士表示，他們的研究也許可以幫助業(yè)界生產(chǎn)更好的洗發(fā)、護(hù)發(fā)產(chǎn)品，也有助于計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)產(chǎn)業(yè)更好地描繪人物的頭發(fā)。

斯坦福大學(xué)的數(shù)學(xué)家凱勒為了弄清楚馬尾辮的運(yùn)動(dòng)原理，一頭扎入了數(shù)學(xué)建模和機(jī)械實(shí)驗(yàn)中。他認(rèn)為，馬尾辮像是一個(gè)行為頗有規(guī)律的系統(tǒng)，但是它明明由數(shù)以萬(wàn)計(jì)個(gè)纖維絲組成，每一個(gè)與另一個(gè)之間都有相互作用的彈力。對(duì)于數(shù)學(xué)建模來(lái)說(shuō)，最麻煩的問(wèn)題就是“多對(duì)象問(wèn)題”。不過(guò)，在物理的幫助下，現(xiàn)在這個(gè)多對(duì)象問(wèn)題已經(jīng)成為“一系列簡(jiǎn)單的公式”。于是，這位可愛(ài)的數(shù)學(xué)家解開(kāi)了慢跑者馬尾辮左右晃動(dòng)的秘密。