美国总统骑自行车摔倒！为啥平时自行车不倒？科学家困惑了200年

当地时间6月18日（周六），美国总统拜登在骑自行车的时候意外摔倒，一度上了热搜。许多美国人都为这位79岁高龄的总统捏了一把汗，生怕这一摔带来什么严重的身体问题。

自行车是世界上最流行的交通工具之一，非常方便，还能锻炼身体。尤其在共享单车问世之后，原本越来越少见的自行车又重新火热起来，解决了人们的出行问题。

在我们平时看来，骑车在路上平稳地前进是一件正常的事，摔倒了才是问题；不过对于科学家来说就恰恰相反，从物理学、生理学等方面上来讲，平稳地骑车反倒让人难以理解，难道不应该都摔倒吗？

实际上，这个问题已经困扰科学家超过200年的时间了，二百多年来，这个问题始终是个谜。

当然，咱们也不能说这个问题从自行车诞生的那一天起就困扰科学家了，因为最开始的自行车，还真涉及不到这个问题。1790年，法国人西夫拉克首次提出了自行车的设想，并设计了人类历史上第一辆自行车。说起来你可能不信，历史上最早的自行车是这样的——

没错，最早的自行车其实只有一根横梁、一只车把和两个轮胎，而且车的行进需要人的两只腿来支撑并提供动力。这个时候，自行车是四点支撑的，自然是非常稳定的。

一直到了很多年后，人类才改造了自行车，通过脚蹬子和齿轮提供动力，让自行车前进。从此，人类的双脚离地了，病毒就关闭了，聪明的智商占领高地了，科学家也开始懵b了。

我们知道，如果一辆自行车停在地上，如果没有支撑，那么它就会倒下。这是因为它只有轮胎最低处的两个面积很小的平面与地面接触，不足以支撑高度、长度远超过接触面的自行车，所以极容易失衡倒下。

当一个人骑车前进的时候，虽然车轮转动起来了，但从任何一个瞬间来看，自行车的状态都和停止的时候一样，只有两个极小的接触面支撑。明明状态是一样的，自行车却不再摔倒了，这是为什么呢？

当然了，也不是说一旦车轮转起来，车就不会摔倒了。想要保持自行车的平稳，还是需要学习和练习的。大部分会骑自行车的人，都是从摔倒的疼痛中走过来的。学习一段时间之后，大家就掌握了骑车的技巧。

会骑自行车的人都知道，如果自行车向右侧偏转，那么应该将车把稍微往右转一下，就能保持车子平稳，反之亦然。比如美国总统的车，明明向右偏了，他向右打轮之后又向左转了一下，结果就摔倒了。

可是，你有没有想过，这是什么原理？当初我们学车的时候，可没想过自行车是什么原理，也没有任何教材或者理论告诉我们车子歪了该怎么办，但我们自然而然地就知道通过车轮来找平衡。这么一想，是不是觉得从自行车到人体、从物理学到生理学，都是一件非常神奇的事？

对于这个现象，科学家们有一个专有名词，叫做脚轮效应。比如办公室里的转椅，也会涉及到这个原理。如果你坐在转椅上转圈，就会发现虽然转椅基本上保持原地不动，但它的几个轮子可是一直在调整方向以维持平衡的。

自行车也是相同的原理，在自行车前进的过程中，前轮会留下一条前轮尾迹。如果自行车是直线前进的，那么这条尾迹就和自行车的转向轴保持一致，自行车可以稳定前进。如果自行车有所偏转，那么通过合理地调整自行车前轮的方式改变这条尾迹，也可以让车的质心回到转向轴上，重新获得平衡。

你以为一个人骑车的时候保持平稳，一直是直线前进的，但其实这个人一路都在非常精妙地随时微调着角度。因此，有人认为，脚轮效应就是自行车保持稳定的根本原因。

除了脚轮效应之外，还有陀螺效应也是解释自行车不倒的理论。

陀螺比自行车还夸张，它只有一个点能够接触地面，但是在旋转状态下却能够一直不倒。而且和自行车一样，陀螺旋转的每一个瞬间，都和直立在地面上一样，所以都应该是倒下的。关于陀螺效应，科学家的解释是：重力对高速旋转中的陀螺产生的对支撑点的力矩不会使其发生倾倒，而是会发生小角度的进动。

不论是脚轮效应还是陀螺效应，都有很多人觉得可以解释自行车不倒之谜，但也都遭受着一定的质疑。更夸张的是，近些年来，不止一支研究团队开发出类似于无人自行车的设备，通过真实的实验否定这两种效应在自行车保持平衡过程中起到的决定性作用。

除了这两个效应之外，还有其他理论可能解释自行车的不倒之谜。比如有科学家就认为，自行车保持平衡是离心力在起作用。自行车一旦发生倾斜，就会沿着倾斜侧进行圆周运动，如果施加离心力，就能够维持平衡。这也解释了为什么自行车速度越慢越不稳定，因为离心力和速度是成正比的。

也有研究人员认为，在自行车保持稳定的过程中，没有任何一种理论能够独自决定一切。或许是这些效应的综合作用，才让自行车不会倒下，单纯靠其中一种是无法实现的。

总之，自从大约200年前自行车直立起来开始，科学家就在思考这个问题。1897年，法国甚至还有人专门设立了一个奖项，征集能够破解这个谜题的人。直到今天，它仍然令科学家们大惑不解。

所以，在骑车摔倒之后，不需要感觉困惑，反倒应该思考思考为啥别人骑车不摔倒。当然了，如果担心胳膊腿受不了这种疼痛，给自行车多加几个轮子也行……