第226話：這顆雞蛋的研究，可能會救了你的命喔

我們經常稱躲在象牙塔內，不問世事的學術阿宅（啊就是我）為「蛋頭學者」，姑且不論這個字的來源是因為學者整天讀書讀到禿頭，或者是諷刺頭殼底下的東西跟蛋黃蛋白一樣，我們的確可以拿「蛋」來研究你的「頭」，而且，還是性命交關的研究喔！

人類的大腦泡在腦脊髓液裡面，具有緩衝的效果，外面再包覆堅硬的頭蓋骨，這樣的配置提供了絕佳的防護。不過當發生車禍、摔倒等意外，或是小拳王矢吹丈與力石徹以「交叉拳」互毆時，還是可能發生腦震盪或是其他的腦部傷害。

因此科學家當然希望能夠研究頭部受到巨大外力衝擊時，大腦會受到什麼影響，這對運動科學、運動員防護、頭部護具的開發十分重要。但是，再怎麼重要的研究，你也不能抓個人來猛敲他的頭吧！就算是動物也不行！

山不轉路轉，美國賓州 Villanova University 機械系「細胞生物力學與運動科學實驗室」的吳千紅教授想到，蛋黃的外表有一層薄薄的膜包起來，懸浮在蛋白中，除了蛋殼不堪一擊，不能跟頭蓋骨相提並論之外（廢話，不然小雞哪爬得出來啊），其實跟脊髓液裡的大腦還滿像的。

於是吳教授把超市買來的新鮮雞蛋打進代替頭蓋骨的堅固透明容器中（小心別把蛋黃蛋白給攪在一起了，變成跟蛋頭學者的腦袋一樣），然後開始對這個「懸浮在蛋白中的蛋黃」進行「壓力測試」，以蛋黃來模擬大腦受到撞擊的情境。

首先是「直線衝擊」。一個重達 1.77 公斤的鎚子從一公尺的高度落下，砸在這個裝了蛋的透明容器上，容器放在一個下面墊了緩衝彈簧的基座，透過測定這個過程中容器的加速度，乘上質量後就可以知道受了多少力，就說 F = ma 是非常了不起的公式...

這個直線衝擊所造成的瞬間最大加速度高達 600 g，g 是大家熟悉的地表重力加速度 9.8 m/s^2，在這麼大的衝擊力之下，蛋黃幾乎沒什麼變形，蛋黃的緩衝效果跟 EVA 駕駛艙的 LCL 一樣，超厲害！

然後是「旋轉衝擊」。把裝了蛋的圓柱形容器裝上馬達，來個超電磁 SPIN！在一秒鐘之內轉速從 0 提升到 400 rad/s，也就是每秒 64 轉，每分鐘 1900 轉！然後在這個轉速維持個兩秒，讓系統達到穩定狀態，接著又在 1 秒鐘之內減速到靜止。

整個加速到減速停止的過程，以 1000 fps（每秒拍攝一千張）的高速攝影記錄下來。令人驚異的結果發生了，蛋黃嚴重變形！尤其是在「減速」的這個階段！

所以由這個雞蛋的實驗來看，我們的頭部機構可以幾乎完美的對應直線衝擊，但是對於加速或減速旋轉可就沒輒了！也就是在「小拳王」裡面，「上勾拳」比「正拳」危險得多！由下往上打在下巴上的上勾拳，會以脖子為支點產生巨大的力矩，讓頭部產生旋轉，然後這個旋轉當然也要減速停止（不然脖子就斷掉了），這個過程可能會讓大腦受到極大的傷害！相對的，招呼在鼻子上的正拳，可能會把鼻子打斷，但是這種「直線衝擊」對於大腦的傷害就小多了。

這個研究結果，發表於 2021 年 1 月 19 日的「Physics of Fluids」（流體物理）期刊。