떨어지는 고양이는 왜 항상 발로 착지하는 것처럼 보일까요? 과학자들은 무슨 일이 일어나고 있는지 규명하기 위해 모든 종류의 실험을 수행하면서 아주 오랫동안(사실 적어도 1700년부터) 정확한 메커니즘에 대해 논쟁을 벌여 왔습니다. 고양이 척추의 유연성을 분석하기 위한 새로운 실험에 대해 보고하는 논문이 The Anatomical Record 저널에 게재되면서 연구가 계속되고 있습니다.
우리는 2019년 노스캐롤라이나 대학교 샬럿 캠퍼스의 물리학자 Greg Gbur가 자신의 책을 출판하면서 이 주제를 심층적으로 다뤘습니다. 떨어지는 고양이과 기본 물리학. 오랫동안 과학자들은 자유낙하하는 고양이가 뒤집힐 수 없다고 믿었습니다. 이것이 바로 프랑스의 생리학자 Etienne-Jules Marey가 1894년에 넘어진 고양이가 발로 착지하는 모습을 찍은 고속 사진이 Marey의 동료들에게 그토록 충격적인 것으로 판명된 이유입니다. 그러나 Gbur는 고양이는 이상화된 강체가 아닌 살아있는 생물이기 때문에 동작이 생각보다 더 복잡하다고 강조했습니다.
수세기에 걸쳐 과학자들은 이 현상을 설명하기 위해 네 가지 뚜렷한 가설을 제시했습니다. 고양이가 한 세트의 발을 당겨 몸의 다른 부분을 회전할 수 있는 원래의 “턱 앤 턴” 모델이 있습니다. 19세기 물리학자 제임스 클러크 맥스웰(James Clerk Maxwell)은 고양이가 필요에 따라 발을 당기거나 펴서 각운동량을 조정하는 “떨어지는 피겨 스케이팅 선수”에 대한 설명을 제시했습니다. 그런 다음 고양이가 허리를 구부려 몸의 두 부분을 역회전시키는 “구부리고 비틀기”가 있습니다. 마지막으로 고양이가 프로펠러처럼 꼬리를 한 방향으로 회전시켜 몸의 회전을 반대로 할 수 있는 ‘프로펠러 꼬리’가 있다.
당시 Gbur는 Ars에게 이러한 다양한 동작이 모두 중요한 역할을 하지만 구부리고 비틀는 동작이 가장 중요하다고 생각했다고 말했습니다. “수학을 해보면 고양이가 뒤집히는 방식에 대한 가장 근본적인 측면인 것 같습니다.”라고 그는 말했습니다. “그러나 그 외에도 작은 수정 사항이 있습니다. 꼬리를 사용하거나 추가적인 지렛대를 위해 발을 사용하는 것도 중요한 역할을 합니다.” 최근 블로그 게시물에 따르면 이 최신 논문에서는 Gbur가 그 결론을 다시 생각하여 턱걸이 메커니즘에 좀 더 신뢰를 부여했다고 합니다.
