Грегори Гбур - Загадка падающей кошки и фундаментальная физика

Тем не менее Робинсон отмечал, что кошки способны пережить падение с поразительных высот:

Расстояния, с которых кошкам случалось упасть и остаться в живых, иначе как поразительными не назовешь. Наши рекордные высоты для выживания таковы: 18 этажей на твердую поверхность (бетон, асфальт, утоптанный грунт, крыша автомобиля), 20 этажей в кусты и 28 этажей на навес или тент. Несомненно, эти цифры вызовут поток «писем редактору» с рассказами о кошках, которые упали с большей высоты и остались в живых.

Элементарные знания физики, однако, подсказывают нам, что хорошая выживаемость кошек при падениях с высоты, по крайней мере в сравнении с человеком, не должна нас особенно удивлять. Главное в том, что кошки, в отличие от людей, обладают рефлексом переворачивания в воздухе и обычно приземляются головой кверху, что принципиально для выживания. Важную роль играют также относительно небольшие размеры кошек. Поговорка «Убивает не падение, а резкая остановка в конце» верна: причиной травмы при падении служит неравномерное замедление тела живого существа. Если, к примеру, животное приземляется на лапы, то лапы прекращают движение мгновенно, но тело над ними продолжает двигаться; поэтому нижние части тела подвергаются действию дробящей инерции опускающихся на них верхних частей. Чем массивнее существо, тем более серьезные травмы наносит ему собственный вес; кошка имеет перед человеком хотя бы то преимущество, что весит меньше. Более того, для легковесной кошки установившаяся, или максимальная, скорость свободного падения — скорость, при которой сила тяжести и сила сопротивления воздуха компенсируют друг друга, — равна примерно 100 км/ч, что приблизительно вдвое меньше стабильной скорости для падающего человека.

Статья Робинсона обозначила проблему высотного синдрома у кошек; в ней, однако, не приводилось никаких количественных данных о выживаемости кошек или о связи выживаемости с высотой падения. В ходе эволюции кошки приспосабливались жить, охотиться и прятаться на деревьях и сумели адаптироваться к падениям с них. Можно было бы ожидать, что кошки снабжены всем необходимым, чтобы пролететь один этаж практически без последствий для себя, что падения с большей высоты выходят за рамки их обычного опыта, а число и серьезность травм должны возрастать с высотой — по крайней мере до тех пор, пока кошка не достигнет установившейся скорости.

Первое комплексное исследование подобных вопросов провели в 1987 г. доктора Уэйн Уитни и Черил Мелхафф из Отдела хирургии Ветеринарного центра Нью-Йорка {5} . Авторы проанализировали 132 случая высотного синдрома, прошедшие через их центр за пять месяцев 1984 г., и выяснили, что падение пережили поразительное число кошек — 90 %. Более того, доктора подтвердили, что в среднем число травм с высотой падения растет, но только для падений в пределах восьми этажей и менее. Как ни странно, для более высоких падений — более восьми этажей — среднее число травм, в первую очередь переломов, резко снижается .

Здесь приведен ключевой график из статьи Уитни и Мелхаффа. Травмы поделены на категории примерно так, как это первоначально сделал и Робинсон, но с заменой «носового кровотечения» на «переломы». Можно увидеть, что у кошек, пролетевших девять этажей или больше, число травм всех типов значительно снижается. Поразительно, но кошки, падающие с запредельных высот, как правило, оказываются менее травмированными, чем те, что падают с умеренных высот.

Этот результат стал национальной сенсацией и за следующие несколько лет был упомянут в печати бессчетное количество раз. Los Angeles Times представила работу Уитни и Мелхаффа в статье под названием «Они приземляются на кошачьи лапки» (They Land on Little Cat Feet). Двумя годами позже The New York Times рассказала об этой работе в статье «Приземление по-кошачьи: факт налицо» (Research on Human Performance during Zero Gravity) {6} .

Результаты очень интересны и контринтуитивны — но точны ли они? Поскольку никто — по счастью — не швыряет кошек с крыш одну за другой в ходе контролируемых научных экспериментов, исследования высотного синдрома вынуждены опираться на те случаи, в результате которых кошки попадают тем или иным способом в кабинет ветеринара, что оставляет вероятность того, что данные искажены каким-то образом. Представьте, к примеру, что при самых высоких падениях кошки с самым большим количеством травм умирают сразу же. Этих умерших кошек никто к ветеринару не понесет, и данные Уитни и Мелхаффа окажутся ошибочно смещенными в сторону более здоровых кошек с меньшим числом травм. Странный результат вполне может иметь и другие причины, но такую возможность нельзя полностью отбрасывать.