3 o4 M0 A: s5 _, f) x) I9 U6 j不過，哪怕沒有人騎，自行車自己也可以調整平衡：把一輛自行車推一下，它會自動向前行駛一段路，直到倒下，這個過程被稱為“自我平衡”或“自我穩固”。這個特征，曾經在過去的一百多年中困惑了很多人。 : G8 b/ @. v# L2 Y" i! V 3 F1 o1 `1 J) T: x, ^! C) A“為什么自行車會在需要的時刻自己掌舵，我們目前還沒有簡單的物理學解釋?！毖芯空撐闹袑懙?。) I3 d. Y3 E7 U' Z5 n
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不過，這群把物理天賦用在自行車而不是宇宙大爆炸上的物理學家們，還是找到了一些研究線索。雖然我們還是不知道自行車到底怎么保持自我平衡，但至少他們把原因縮小到幾個方面。 1 a; e$ r9 [- ?, P/ o* {9 z利用仿生學的自行車，可根據人體高度自行調節。$ Z( i; P. r- a! ?6 q3 G
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對于自行車的自我平衡能力，目前有不同的解釋。 ; P) }1 z; X" X8 G5 P+ `: o' G9 v! D4 O \) u9 ^8 V y0 z4 n
在獲過諾貝爾獎提名的物理學家阿諾德·索菲爾德參加的一篇研究論文中提到，自行車能夠自我平衡是類似“陀螺”的一種表現。陀螺會產生自旋，隨著能量消減而停下來，自行車也有同樣的作用。陀螺儀作用在導航定位系統中起了很大的作用，而阿諾德等人也認為，在自行車的平衡力上，陀螺也發揮了關鍵作用。 # S! a% j& v9 ~4 y. a: U7 u- }! D1 F- v4 t1 Z
此外，一些科學家認為，自行車主要是由于“輪腳作用”而能夠保持一定程度上的平衡。所謂“輪腳”作用，即自行車的前輪可以像超市購物車的前輪一樣起到方向控制作用。0 f$ T2 @3 L4 n$ ]3 C* e2 y
不過，在這次新的研究中，這群自行車科學家們則提出，自行車可以既不像陀螺，又不像超市購物車前輪那樣實現自我平衡。此前的理論并不一定適用，很多依此增加了車輪陀螺作用或主動駕駛能力的自行車，穩定性并沒有增加多少，而且一旦速度提高，就失去了陀螺效應，反而平衡能力減少。2 o& x) i& E3 Q' p# q
( H$ y6 z0 z; i/ I& `可折疊輕便自行車，可折疊到車輪大小。 * s9 r( z8 ]+ t# _! C1 ^# A' w1 e Q' }; I7 b
為了證明這點，這群科學家們從反常規入手，設計了一輛排除了陀螺或輪腳作用的自行車。 & ^9 m' N1 p' g2 m* k 1 p& l* }! t- _這輛自行車只帶兩個小輪，最大限度地減少了車輪的自旋轉動量。為了進一步減少陀螺效應，他們還給自行車前輪增加了反自旋輪，用相反方向的旋轉消減車輪的自旋。而兩個輪胎的設計類似冰鞋，前輪的觸地點比駕駛軸略微提前了一點，使得輪腳作用幾乎為負。" o7 i$ G n, Y& K, Q
. d: z% g, o) X; \“雖然我們的實驗車看上去像是輛折疊踏板車，但它依然是一輛自行車，帶兩輪，兩個車輪架，三個軸。”研究者寫道。' h" }8 \6 @/ i) z V
在荷蘭達爾福特大學的停車場和籃球館，這群科學家以每小時8千米的速度把這輛小車向外推了出去，它自己行駛了相當長的距離，如同任何一輛傳統自行車一樣，它能夠平衡自己。研究者甚至還在自行車自我行駛過程中略微推了它一下，很快，這輛小車又自己調整到直線軌道。“沒人知道這是為什么。”參與研究者瑞納說。, E' S+ {) w2 u: u- [7 p
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“這輛自行車證明，自我平衡還無法用任何簡單的詞來解釋。”另一名達爾福特大學的科學家阿諾德·舒瓦特在展示視頻中說道。/ Y, j5 R) U( C ]
