便便表情不是随便画的,它完美还原了重力与柔性材料盘绕的物理定律,是科学,不是恶搞。
看似搞笑的“粪便表情符号”,其实暗藏硬核物理学规律:大多数动物朝下排便时,粪便会一圈圈堆叠,每新增一圈的下落距离缩短,线圈自然越收越窄,最终形成底部宽、顶部尖的经典“软冰淇淋旋涡”造型——跟我们手机里那个图标一模一样。
这项研究由阿姆斯特丹大学物理研究所丹尼尔·邦领衔,团队将答案追溯到“弹性绳盘绕”物理定律,用描述绳索和柔性材料如何在外力与重力下盘绕的数学模型,解释了自然界粪便形态差异。关键因素在于材料刚度和重力相对挤出方向,物理在决定形状上甚至压过了生物学和进化因素。
但有个例外:沙蚕这类蠕虫会“逆重力”向上排便,堆出的是半径均匀的塔状结构,而非常见的锥形螺旋。邦解释,这体现了“反重力屈曲”的机械状态——柔软物质沿与重力相反方向挤出,形成完全不同于普通动物的堆叠模式,连达尔文都曾对此困惑不已。
研究表明,线圈半径由粪便直径、弹性和密度共同决定,后两者随饮食有波动但整体稳定,所以不同物种的主要差异体现在“排出物有多粗”。雨蚯蚓粪径小形成细线圈,体型更大的沙蚕粪径大则形成更大的线圈和塔状堆——这是生物学因素在物理规律基础上的主要影响。
这套盘绕与屈曲原理不仅适用于粪便,同样能描述豌豆面团、意大利面等挤出食品的成型过程。邦表示,面条、意面、糖果在工艺中呈现的螺旋弯曲形状,都可用类似物理模型解释。从工程角度看,利用盘绕机制甚至可用极简方式制备弹簧等结构。
而在“科学之外”,邦和团队正设计一款“第二代粪便表情符号”,计划正式向Unicode联盟提案,未来手机里可能出现新款便便表情。相关研究已发表在《自然·通讯》上。





