物理學(xué)家為何要加入“拋蛋挑戰(zhàn)”

原標(biāo)題：物理學(xué)家為何要加入“拋蛋挑戰(zhàn)”

美國(guó)麻省理工學(xué)院的物理學(xué)家們?yōu)榱俗C實(shí)一個(gè)物理原理，拋了180次雞蛋。

你可能也在學(xué)校里參加過(guò)“拋蛋挑戰(zhàn)”。就是那個(gè)用各種稀奇古怪的材料把雞蛋包成“太空艙”，然后從高處扔下去卻不讓它碎掉的經(jīng)典科學(xué)實(shí)驗(yàn)。一直以來(lái)，大家普遍認(rèn)為：如果雞蛋豎著掉下來(lái)，也就是尖頭或鈍頭朝下，它會(huì)更不容易碎。但最近，物理學(xué)家們發(fā)表在《通訊·物理學(xué)》上的研究卻打破了這個(gè)“常識(shí)”。

這群認(rèn)真又執(zhí)著的物理學(xué)家們親自——不，是拿雞蛋來(lái)——驗(yàn)證了這個(gè)說(shuō)法到底靠不靠譜。他們一共做了180次“摔雞蛋”實(shí)驗(yàn)，測(cè)試了60個(gè)雞蛋從不同高度（別擔(dān)心，不是幾十米高樓，只是幾毫米的小高度）分別以豎直和水平方向掉落的結(jié)果。

結(jié)果令人意外：雞蛋其實(shí)更適合“躺平”著地！

物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)，當(dāng)雞蛋豎著掉下來(lái)的時(shí)候，在僅僅8毫米的高度就有一半以上的雞蛋碎掉了，而且不管哪一頭朝下，都沒(méi)啥區(qū)別。而如果是側(cè)著掉下來(lái)，雞蛋的“抗摔力”明顯更強(qiáng)，同樣高度下只有不到10%的雞蛋碎掉。

為了進(jìn)一步搞清楚原因，他們還動(dòng)用了壓縮機(jī)，對(duì)雞蛋進(jìn)行“壓碎測(cè)試”。他們想知道，到底哪個(gè)方向更能扛住外力。結(jié)果顯示：無(wú)論是豎著壓還是橫著壓，雞蛋都需要大約45牛頓的力量才能被壓碎。不過(guò)，橫向受力時(shí)，雞蛋能在破裂前承受更大的變形，也就是說(shuō)它能吸收更多的沖擊能量。

這說(shuō)明什么呢？雞蛋在橫向掉落時(shí)其實(shí)更有“韌性”，更能“忍辱負(fù)重”而不碎。那為什么以前大家都以為豎著掉更安全呢？物理學(xué)家解釋說(shuō)，這其實(shí)是對(duì)幾個(gè)物理概念的誤解：剛度、強(qiáng)度和韌性。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，雞蛋豎著壓確實(shí)更“硬”（剛度高），不容易變形，但這不代表它更“耐打”（韌性好）。而橫向雖然看起來(lái)更容易變形，但它就像一塊彈簧，能在破裂前“消化”更多能量，從而保護(hù)自己。

所以，下次再玩“拋蛋挑戰(zhàn)”，不妨試試讓雞蛋“躺”著落地。

這項(xiàng)研究的目的，可不是為了刷新我們對(duì)雞蛋的認(rèn)知，它是為了給工程學(xué)帶來(lái)巨大啟發(fā)——物理學(xué)家們認(rèn)為，雞蛋殼的結(jié)構(gòu)特性，尤其是結(jié)構(gòu)在動(dòng)態(tài)負(fù)荷下的響應(yīng)機(jī)制，可以為設(shè)計(jì)輕質(zhì)又堅(jiān)固的材料提供靈感，比如飛機(jī)外殼、防護(hù)裝備，甚至未來(lái)的抗震建筑。

你看，物理學(xué)家摔雞蛋可不是鬧著玩的，這是在為科學(xué)鋪路啊！（記者 張夢(mèng)然）