同时具备自行车和三轮车转向方式的怪车

自行车和三轮车之间向来井水不犯河水，看似相同的结构，却在转向上有很大不同。康奈尔大学的研究人员们将两种车合二为一，变成了一辆四轮怪兽——有力证明了掌握方向还是得靠扭屁股重力。

要理解自行车如何转向，首先请在脑海中想象一个盒子，这个盒子被放置在一辆朝前方直线行驶的公交车地板上。当公交车突然左转，盒子会向前方移动，但是在公交车乘客看来，盒子滑向了右侧。这种现象叫做离心力，公交车左转，乘客们并没有跟着滑动，即使公交车在盘山公路“终极连续U型弯道”上驾驶，乘客们也不会摔下座位。这是因为公交车左转时乘客身体也会向左倾斜，通过改变重心位置提供抵消将乘客向右推的离心力。骑车人转弯时也会用到这种原理，当我们骑车左拐弯时，我们将前轮带向左边，同时人向左侧倾斜，平衡轮子产生的力，以此保持平衡。而三轮车拐弯时不需要倾斜，三轮车向左转弯时，骑车人保持身体竖直，这时右后轮会向地面施加更大的作用力。

康奈尔大学工程师Andy Ruina觉得如果把自行车改造成三轮车会很有趣，Ruina指出重力在自行车骑行中只会是阻碍，会让你摔跤，但同时，也因为重力，转弯时人们才不至于从车上摔下。Ruina认为，三轮车也应该采用这种转弯方式，所以需要能够倾斜的后轮。

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波士顿东北大学的工程师也是自行车领域的专家Jim Papadopoulos告诉康奈尔大学的研究者要做出自行车和三轮车的混合体——根本不可能。虽然康奈尔大学的研究者最后还是做出了成品，但是老法师Papadopoulos却丝毫不以为然。“如果你没有亲眼见证，如果你没有做出样本……你脑子里想的可能就是纯狗屁。”这位专家说。

Ruina知道Papadopoulos所说是对的，但是几年来他实验的领域是一个“运动员比自然科学家更厉害”的领域，在这个领域经常有人类打破前人的猜想。同时他也想用实践打破自行车/三轮车的二元对立。如果能够造出一辆车，一辆在自行车和三轮车之间完美平衡的车，一辆既可以在转弯时后轮不向地面施加巨大作用力，又可以做到在不改变自身重心位置的同时以任何角度倾斜的车，一辆打破重力效应的车，自行车和三轮车的二元对立就能够被打破。

Ruina最后还是做出来了，他管这车叫“bricycle”，有点像中国幼童骑的三轮车，自行车后轮加装了两个辅助轮，以弹簧相连。弹簧紧绷时，这辆车拐弯就和三轮车一样；弹簧松弛时，这辆车拐弯就像自行车。但是，当弹簧处在某个位置，刚度刚好足够时，两只辅助轮和后轮会抵消掉彼此的重力。在这种刚度下，车辆会无法转向，如果这个时候骑车人拐弯，就会翻车。

Bricycle这车并非用于实际，但是设计者希望这辆车能给排放较小的窄体汽车提供新思路。

本文译自 Sciencemag，由 王大发财 编辑发布。