01

首先，跟你说，姑娘们既然有勇气留长发，就不怕乱；

实在乱的话，还可以上一堆武器，吹风机、直发器…

实在不行，用力梳啊，扯下一点打结的头发算个啥，咱还年轻（当然，发量少的，请飘过）。

但是，有一群学物理的哈佛男科学家，在这件事上较上了劲，他们从头发乱这个现象提出3个问题：

怎样梳头发是最好的？

你能用科学来描述梳理的行为吗？

在梳理乱蓬蓬纠缠在一起的头发时，你能得出什么普遍的原则呢？

还能好好聊天吗？不过他们的初衷真的是非常好。

哈佛大学研究生托马斯·普朗布-雷耶斯（Thomas Plumb-Reyes）在美国物理学会3月份会议上表示：“我想把那些自然打结的头发做成时髦的发型。”

话说，这个研究该怎么入手呢？

物理学家研究问题时，通常根据实物情况简化并建模：首先将乱糟糟的头发建成更容易处理的模型。

他们认为，可以将头发简化为两根双螺旋状的扭曲发丝（而不是像大家经常做的那样，一把抓起那么多根头发，然后绕上皮筋），通过这个模型既深入，又全面地研究头发。

研究人员用钓鱼线模拟发丝。

他们在扭着的两根钓鱼线中间插入一根直棒来模拟梳子，在将棒子向下推动时，测量沿途的力和扭曲的形状。

基于这个实验观察结果，他们在实物上继续研究：他们用梳子梳理马毛，并创建一个计算模型来解释他们的实验结果。

他们的结论是：（当然，这个结论也很平常，长发姑娘们都知道）从发尾开始梳理头发，逐渐接近头皮，这样更容易使头发散开。

当然，科学家研究一些具体问题，是为了为类似的、更普遍的问题提供深入见解。

比如，这项研究还可能应用在工业中，比如将动物纤维纺成纱线，或者在由缠结的细丝组成的物理系统中，比如磁场。

再如，弦和结（Strings and knots）是拓扑学中一个重要的数学研究课题。那拓扑学有多重要呢？2016年，诺贝尔物理学奖就颁发给拓扑研究的3位科学家，以肯定他们发现物质拓扑相与拓扑相转变方面的理论工作。

那拓扑学有啥用？物理学家已经发现了多种多样的拓扑相，不仅存在于薄层和线状结构中，也存在于普通的三维材料中。拓扑材料的研究有助于开发新材料，揭示量子计算机的秘密，甚至可以帮助我们更好地理解编织。

若是有心人，哪里都可以玩科学啊！

02

下面这群物理学家就“不务正业”地玩到了医学界，他们试图用锤子敲打“烧杯”来研究医学问题——脑震荡。

脑震荡研究通常属于医学领域，但法国的一个物理学家团队决定以一种非常“有触感”的方式来研究这个问题。

用锤子敲打一个装满水的烧杯，来理解头部创伤所涉及的力量和运动 。

脑震荡是大脑受到冲击的结果——头部在一定时间内加速超过临界阈值。它们通常是由某些运动引起的，如英式橄榄球、美式足球和拳击，甚至意外事故。

过去的研究曾指出，大脑中的微气泡在脑震荡等外伤性脑损伤中发挥着作用。

这群科学家不满足于这个结论，他们试图弄清楚脑震荡时大脑究竟发生了什么。

脑震荡时，发生了什么

法国巴黎综合理工大学的研究人员用装满水的烧杯建立了一个简单的大脑模型。基本实验过程如下：

他们用锤子击打它，然后用慢镜头拍摄下来，观察烧杯的另一边在破裂之前形成的气泡。

他们还进行了另外一段控制实验：

让一段长试管充满水，在更长时间内，实现更高的加速度。研究人员发现，这些加速度会造成压力下降，超过一定的加速度阈值后，流体中就会形成气泡。

即使如此，仍不能解释大脑中的气泡与脑震荡有什么关系。

因此，研究人员在玻璃管底部引入了一种有韧性的膜，以模拟大脑脑脊液中的液体进入椎管的情况。

研究人员发现，有膜的管比没有膜的管产生了更大的气泡。

他们实验过程中，使用了不同长度、不同加速度的试管，发现气泡的形成方式竟然与导致啮齿动物外伤性脑损伤的加速度曲线图相吻合。

劳伦斯利弗莫尔国家实验室博士后研究员加思?伊根（Garth Egan）的研究使气泡造成脑震荡的机制更加明确。

他所在研究团队用激光制造了纳米级的气泡，并用电子显微镜进行测量，并试图确定气泡破裂是否会对聚合物造成损害。研究结果确实揭示了纳米气泡破坏聚合物的一些间接证据，但没有形成明确的定论。

这些结果来自于简单的模型，而不是真实的大脑，因而我们必须对此持保留态度。

不过研究人员结合大量的证据，发现脑脊液中的气囊塌陷可能是造成创伤性脑损伤的原因之一，尤其是由重击造成的脑损伤。

如果你运用严谨的思维进行深思熟虑的实验，很多稀奇古怪的事情都会产生有用的科学结果。

编辑：朱颖婕
责任编辑：许琦敏

来源：综合自世界科学、gizmodo.com等