"猫咪运动方程"：用数学解密喵星人行为模式

西班牙加利西亚高能物理研究所（IGFAE）的研究员Anxo Biasi受自家猫咪Eme启发，在《美国物理学杂志》上发表了一篇关于"猫咪运动方程"的独特论文。

这位年轻的物理学家此前在巴黎高等师范学院完成研究工作，现通过La Caixa青年领袖项目加入IGFAE。他的研究初衷是"以有趣的方式传播物理学知识，让学生感受物理的魅力"。这个源于愚人节的玩笑性想法，最终发展成一篇严谨的学术论文。

Biasi基于与爱猫Eme的日常互动，总结出七种典型行为模式，并提出假设:"猫咪的行为仿佛受到人类周围的一种力的影响"。在这个模型中，猫被简化为遵循牛顿力学的质点，其运动受到由人类存在而产生的外部势能影响。

这个方程考虑了多个因素:x（t）表示猫在t时刻相对于位于原点(x=0)的人的位置，m代表猫的质量，ε则是考虑猫疲劳程度的摩擦系数。通过这个方程，研究者可以解释诸如"猫不听招呼"、"容易分心"以及"更喜欢待在特定人类腿上"等行为特征。

论文还深入分析了猫咪标志性的"咕噜声"，将其描述为一种稳定机制。当猫被抚摸时发出咕噜声，人类会倾向于继续抚摸，形成正向反馈循环。同时，研究还探讨了猫咪著名的"疯狂半小时"（俗称"zoomies"）现象，在方程中加入随机变量来模拟这种突发性的剧烈运动。

这项研究不仅趣味横生，更具有重要的教育价值。Biasi强调，该论文适用于经典力学入门课程，展示了如何用简单的物理定律解释看似复杂且不相关的行为。通过易于理解的动态模型，降低了学习者对抽象概念的理解难度。

这个创新性的研究不仅让我们以全新视角理解了猫咪行为，也展示了物理学在解释日常现象方面的强大力量。正如Biasi所说:"物理学不一定要探索宇宙最深邃的奥秘，有时用它来解释日常生活也很有趣!"

原文：https://phys.org/news/2024-10-physicist-cat-reveal-equation-motion.html