猫真的有九条命吗？

都说猫有九条命，这是真的吗？

我们来看看下面的情景：

一只小猫不小心从二楼阳台上摔下, 你一定很担心猫会被摔死吧, 可你看到的是小猫不仅没有摔死, 在小猫临着地时, 只见猫尾巴漂亮的一甩, 就“咪，咪……”地逃走了, 真是有惊无险呐！

细心的朋友或许已经注意到, 不管小猫开始以什么姿势下落, 而在临着地时它总是一甩尾巴, 然后四足着地。

这有什么道理吗? 的确是有的。物理学上有一条基本定理, 即物体在不受到外力矩作用（即合外力矩为0）时, 它的角动量L, 即物体转动角速度ω与转动惯量J 之积为常数。

L=ω×J=C（常量）

这就是角动量守恒定律[1]。我们知道, 物体转动时具有转动惯性, 如我们能很容易转动一个均匀的圆盘, 而要转动一个相同质量, 半径很大的圆环却要费点劲。物体的转动惯量J就是用来衡量物体转动惯性大小的, 它与物质质量m及质量分布都有关, 因此改变质量分布时就能改变物体的转动惯量J, 根据角动量守恒, 物体转动的角速度ω也会跟着发生变化。

举个例子：跳水运动员在起跳时总是尽力把身体卷曲起来, 尽量把四肢及脑袋收缩到胸前成“球形”, 以此来减小转动惯量 (

, m为质量, r为质点与转轴距离) , 增大转速, 有的运动员在10m的空中竟能转体三圈多。当快到水面时, 四肢都伸开, 减小转速, 头下脚上地钻入水中, 一个漂亮的转体动作就完成了。

小猫的动作同样可以借助于角动量守恒来分析。小猫下落时, 身体不发生转动, 总角动量为零。而快落地时, 尾巴一甩, 即尾巴有一个转动, 即具有了角动量, 根据角动量守恒, 这时身体必须向反方向转动, 产生一个反向的角动量, 来保持总角动量为零。另外由于猫很灵活, 它在甩动尾巴的同时还能调节身体各个部位, 以此来达到身体快速转动的目的, 这样, 当它快靠近地面时, 四肢已朝下, 四肢首先着地, 就不会再伤害身体的其他部位了。

【注释】

[1]角动量守恒定律：指系统所受合外力矩为零时系统的角动量保持不变。

当方程式右边力矩为零时，可知角动量不随时间变化。角动量守恒定律是自然界普遍存在的基本定律之一，角动量的守恒实质上对应着空间旋转不变性。