Kediler neden dört ayak üzerine düşer? Fizik açıklıyor

Kedilerle ilgili pek çok fenomen olsa da patileri yukarıda tutularak bırakılmalarına rağmen hep dört ayak üzerine düşüyorlar. Bilime göre kedilerin bu dört ayakları üzerine düşme davranışına ‘Kedi Doğrultma Refleksi’ adı veriliyor. Yapılan çalışmalara göre sonradan kazanılan bir özellik yani genetik değil.

Bu yavru kedilerde 3-4 haftalıkken ortaya çıkmaya başlar ve 6-9 haftaya geldiklerinde mükemmel bir hal alır. Kedilerin köprücük kemiği yoktur ve bu sayede esnek omurgalarını kullanıp bu refleksi gerçekleştirebilirler. 

Konu hakkında yapılan yakın tarihli çalışmalarda ise kedilerin yavruyken gözlerinin kapatılması bu refleksin gelişimini olumsuz etkilediği ortaya çıkmıştı. Yani kediler bu refleksi düşme mesafesini hesaplayarak geliştiriyor ve büyüdükçe de mükemmelleştiriyordu. Ancak gözleri kapalı olarak ya da tamamen görme yetisi olmayan şekilde büyüyen kedilerde söz konusu refleks mükemmel hale ulaşamıyor ancak bir şekilde gelişiyordu. 

Yani bu refleksin gelişiminde görmenin etkisi büyük ölçüde olsa da en büyük etkinin ‘denge’ olduğu ortaya çıktı.

ASLINDA İMKANSIZ GİBİ GÖRÜNÜYORDU

Deneyler hareketin başarıyla sonuçlanması için minimum düşüş yüksekliğinin 1 metre civarında olduğunu gösteriyor. Yani 1 metrenin altındaki yüksekliklerde kedi doğrulmaya fırsat bulamayacağı için dört ayak üzerine düşemeyecektir ve hayatını kaybedecektir(ya da fazlasıyla yaralanacaktır). Yani mesafe arttıkça aslında kedinin hayatta kalma şansı yükseliyor.

Kedilerin yüksek katlı apartmanlardan düşmelerine rağmen bu refleks sayesinde hayatta kalmaları ‘ kediler dokuz canlıdır’ sözünün bile doğmasına neden olmuştur. Ancak 19. yüzyılın sonlarında fizikçileri asıl şaşırtan şey kedilerin yüksekten düşüp hayatta kalmaları değil ‘düştükleri sırada kendilerini döndürme’ hareketiydi.

Açısal momentum korunumuna göre dönmeyen bir cismin dış etki olmaksızın aniden hareketini değiştirmesi yani dönmesi imkansızdır ancak kediler bunu havadayken yapabiliyor.

Konu hakkındaki deneyler uzun bir süredir yapılıyordu ancak bu fenomen elektromanyetizma çalışmalarıyla tanınan fizikçi James Clerk Maxmell de dahil olmak üzere birçok bilim insanının aklını meşgul etti.

Düşen kedi sorunu 1969 yılına kadar çözülemedi. 

Ancak yıllar içinde fark edildi ki sihirli bir şekilde dönmeye başlayan bu kedilerin vücutları yeterince incelenmemiş. İncelendiğinde ise kedilerin bu özelliği sonradan kazandığı ve aslında vücutlarının üst ve alt gövdelerinin zıt yönlerde hareket ettirerek momentum kazanabildiği gözlemlendi. Yani sihir değil. 

PEKİ, KEDİLER PATİLERİNİN ÜZERİNE İNMEYİ NASIL BAŞARIYOR?

Kediler ön patilerini vücutlarına yaklaştırarak momentumu azaltırlar böylece üst vücutları da kendi ekseni etrafında dönmeye başlar. Bu sırada arka ayakları ile zıt etki yaratırlar ve bacaklarını uzatırlar. Sonuç olarak üst gövde geniş bir açıyla dönerken, bacaklar da ters yönde daha az döner ve bu insanlara kıyasla çok daha esnek olan omurgası sayesinde rahatlıkla gerçekleşir.

Fizik yasalarına göre düşme yüksekliği arttıkça düşmenin vereceği etki o kadar artar. Ancak bu durumun 1980’li yıllarda yapılan deneylerde kediler için çok da geçerli olmadığını ortaya çıktı.

Veterinerler 1984 yılının haziran ve kasım aylarında bildirilen kedilerin farklı yükseklikteki katlardan düştüğü toplamda 132 vakayı tanımladı. Sonuçta kedilerin yüzde 90’ı hayatta kaldı. O zaman için şaşırtıcı olansa kat sayısı 7’ye kadar olan vakalarda hasar yüksekken, kat sayısı yükseldikçe hasarın etkisinin azalmasıydı.

Burada da kedilerin fizik kurallarını çiğnediği sonucu ortaya çıktı ancak Scientific American editörü ve aynı zamanda teorik fizikçi Manon Bischoff konu hakkında detaylı bir grafik ve formüller yayınladı. Buna göre kedinin belirli bir zamandaki hızını hesaplamak istiyorsanız hem hızın kendisini hem de türevini içeren karmaşık bir denklem sistemini çözmeniz gerekiyor.

Açıkladığı bu tür diferansiyel denklemler için genellikle kesin bir çözüm bulunmaz ancak sonuca yakın çözümler için bir hesaplama vardır. 

Burada kedinin boyu, kilosu, kapladığı alana bağlı olarak başlangıçta hızla büyüyen ve sonra düzleşen sabit bir değere yaklaşan eğri elde edersiniz. Kedi, düşerken önce hızla hız kazanır, sonunda ise o kadar güçlü hale gelir ki artık hızlanmaz ve sabit kalır. 

Öte yandan bir kedinin son hıza hangi yükseklikte ulaştığını bulmak için diferansiyel denklem çözülebilir ve böylece çarpma anında düşme yüksekliğinin bir fonksiyonu olarak da hız hesaplanabilir.

Bir kedi 100 metre yükseklikten düşüşte saniyede 30 metre hıza ulaşır, kedilerin örneğin 32. kattan düşerek hayatta kaldıkları durumlarda teorik olarak 120 kilometre gibi mümün olan en yüksek son hıza sahip bir çarpmadan sağ kurtulması da bunun kanıtı olur. 

Sonuçta, hayvanlar teoride akla gelebilecek herhangi bir yükselikten düşmekten kurtulabilirler. Ancak öte yandan bildirilmeyen vakalar da var. Bulgular kedilerin hayatta kalma içgüdülerini ortaya koyarken bir diğer yandan yüksek kattan düşüp hayatını kaybeden kedilerle ilgili bildirim yapılmadığı için durum halen tamamen kesin sonuçları göstermemekte.

Çeviren ve Derleyen: Nilay Kamu/Cumhuriyet Gazetesi