平衡技巧(自行车如何保持平衡？)

只要速度够快，哪怕是在满是石头的崎岖山路上，自行车也能自由前行。

自行车可以说是人类有史以来发明的效率最高、用途最广的人力驱动交通工具，也是我们生活中最常见的交通工具之一。

微信官方账号的一篇文章，对微信的差评，说很多人可能想不到的是，“自行车如何保持平衡”这个问题，至今仍是困扰科学界一个多世纪的未解之谜。

自行车可以说是人类有史以来发明的效率最高、用途最广的人力驱动交通工具，也是我们生活中最常见的交通工具之一。

穷游资讯资源评论网站微信微信官方账号的一篇文章说，很多人可能想不到的是，“自行车如何保持平衡”的问题仍然是困扰科学界一个多世纪的未解之谜。

要知道，自行车是法国人在18世纪末发明的。

这可以称为世界上第一辆自行车。它没有驱动装置，也没有踏板。它看起来像一个有两个轮子的长板凳。你得用脚在地上“走”才能带动它前进。转弯时，你必须保持身体来改变方向。

1817年，德国森林学家德·莱斯发明了一种可以控制汽车方向的车把。虽然要靠人的脚踏来驱动，但至少不需要人抬着转。

在随后的几十年里，自行车的设计在许多欧洲国家得到了不断的改进。1874年，英国人劳森发明了一种精密的机械结构。通过使用铰链，前轮可以在后轮的带动下移动，高于马背的座位终于有机会从直径一米多的前轮上移至更低更靠后的位置。

估计很多人都或多或少的意识到了，自行车并不是一开始就依靠细致的物理和数学理论公式设计出来的。它的诞生完全取决于人类的生活经验。

科学家们开始颠倒它的设计原理，却发现它是如此神秘，以至于无法用现有的科学理论来解释。

自19世纪末以来，科学界发表了各种论文来解释自行车的稳定性，其中最主流的观点是自行车的平衡原理是“陀螺效应”。

高速旋转的陀螺无论遇到什么样的外界干扰，平衡都很难被破坏。这是因为当物体在快速旋转时，会产生一个叫做“角动量”的物理概念。

以陀螺为例。陀螺不旋转的时候会因为重力而落下来，但是一旦开始高速旋转，就会产生一个独特的一个方向的角动量。

生活中有很多现象遵循“陀螺效应”，比如泼水、玩飞盘。很多人在水中浮不起来的原因，大多是因为石头的旋转速度不足以形成使其保持方向的角动量。从被扔出去到落回手中，飞盘始终遵循角动量不变的定律。

当然，自行车也是如此。只要轮胎的转速足够高，就会保持一个几乎不变的方向，平移前进，不管车上有没有操控。这就是为什么自行车突然转弯越快，越容易翻车。

这一理论在很长一段时间内主导了自行车研究领域，但在1970年，一位名叫琼斯的人突然表示，这并不是因为“陀螺效应”。

琼斯不仅说了，还设计了一辆没有陀螺效应的自行车，做了一个实验，发表在一本叫《今日物理》的杂志上。

这辆特殊的自行车的特殊之处在于它有两个前轮，一大一小。在小前轮的转动下，大前轮会向不同的方向转动，也就是说两个轮子的角动量完全相反，互相抵消。这辆车在理论上成功消除了“陀螺效应”。琼斯提出了一个新理论——“前轮尾流”理论。

听起来挺高级的。简单来说，就是因为车轮的车轴比汽车的方向盘柄更靠前。翻车时，车头会向同一个方向倾斜。这意味着当自行车行驶时，翻倒的自行车靠在弯曲的车头上，将重心改回到自行车重心的下部，从而保持平衡。

回想一下，骑自行车的时候，如果车要向左倒，你会本能地把前把手转到左边来保持平衡吗？

这个理论似乎也有道理。

然而在2011年，有人做出了挑战极限的终极自行车——它不仅挑战了“陀螺效应”，还推翻了“前轮尾流”理论。

这辆自行车的特别之处在于两个方面:它有四个轮子，前轮的轴线在车把后面。前轮和后轮分别由两个轮子组成，两个轮子的转动方向相反，也就是说，前后轮的角动量相互抵消。但是车把在前轮后面，这就意味着靠“前轮尾流”改变车身重心来保持自行车平衡的理论是站不住脚的。

问题来了。这辆车在没有人类控制的情况下真的能保持自身平衡吗？

答案是:当然。

时至今日，还没有人找到自行车平衡原理的完美解释。

很多人会问，为什么科学家一定要和自行车作对？

低头，我盯着从家里骑到实验室的自行车，发现连这么简单的事情都不懂。

也许自行车平衡的真正原因在于竞争精神！