科学家通过研究发现，尽管体型差异巨大，多数哺乳动物的排便时间均在12秒左右，这归功于肠道内厚度仅如发丝的粘液润滑层。
从古埃及到古希腊，医生们一直通过排泄物的形状和质地来判断健康。虽然这听起来有点倒胃口，但研究排便的物理学其实极具科学价值。Patricia Yang 解释了肠道问题每年给美国人造成的损失高达数十亿美元。
这项研究的灵感部分源于生活。一位身为科学家的父亲在照顾孩子、处理尿布的过程中，对排泄物产生了职业好奇。他和同事，包括大肠外科医生 Daniel Chu 以及 佐治亚理工学院 的物理学家 Alberto Fernandez-Nieves 合作，在 亚特兰大动物园 对34种哺乳动物的排便过程进行了记录和采样。
研究人员甚至动用了名为流变仪的精密仪器，这种机器通常用来测量巧克力或洗发水的物理特性。在 David Hu 所在的实验室里，他们发现老虎和犀牛的粪便最臭，而熊猫的则相对好闻。但最惊人的发现隐藏在数据中：尽管体型差异巨大，从狗狗到大象，绝大多数哺乳动物的排便时间都惊人地一致，平均约为12秒，且大部分都在5到19秒之间。
要知道，大象的粪便体积约为20升，是狗狗10毫升粪便量的1000倍，为什么它们能拉得一样快？秘密在于大肠壁上一层极薄的粘液层。这层粘液薄如发丝，却极其顺滑，其粘度比粪便低100多倍。
大象的粪便更长，但由于粘液层也更厚，它们能以每秒6厘米的速度排便，几乎是狗狗的6倍。人类的速度则在中间，约为每秒2厘米。如果没有这层粘液，排便几乎是不可能的，而粘液的变化往往预示着慢性便秘或肠道感染。
除了满足科学好奇心，这些数据还有实际用途。在2017年的NASA空间排泄挑战赛中，研究人员利用这些物理参数设计了一种成人尿布，能让宇航员在太空服里待上7天而不受排泄物困扰。正如这项研究所显示的，物理和数学无处不在，甚至就在你的马桶里。
本文译自 the conversation，由 BALI 编辑发布。
