1.媒体来源:
泛科学
2.完整新闻标题:
可爱马尾的物理方程式－2012年搞笑诺贝尔物理奖
3.完整新闻内文:
Written By: 吴京|2014/11/17
它简单，但是变化多端，它朴素，但是受阿宅敬仰，
它可以把神明赐给正妹的脸蛋，点缀得恰到好处，
可以绑出堪称摇摆之艺术的超级发型，
它究竟是清纯的化身，还是性感的代表，
没有人知道，但是可以肯定，每一个人都给它一个称号，马~~尾~~
是的，今天要来谈谈马尾，有道是“把那不张扬的性感、长发女孩的清纯，两种看起来矛
盾的感觉完美地结合在一起”，这种对女生而言最容易的造型，对男生而言却有无比的吸
引力，每每都引起馆主的遐思和欲望。哦！别误会，是求知的欲望。
2009年时，史丹弗大学数学暨机械工程学系的Joseph B. Keller教授，对一个常见的现象
提出了一个耐人寻味的问题：“为什么绑马尾的慢跑者，头发会像节拍器一样左右摇摆，
而不是随着身体的律动做上下的晃动？”于是他把马尾的摇摆视做物理学及工程学上常见
的单摆问题，进而做了一堆数学公式推导。他发现当上下运动频率之半整数倍接近“马尾
单摆”的自然频率时，方程式的解就会变得不稳定，于是乎马尾辫子只能雀跃地左右摆而
不是上下晃。这个成果2010年时被发表在《应用数学期刊》（Journal of Applied
Mathematics）上，其有趣程度足可入围搞笑诺贝尔奖，可惜是年的物理奖颁给了“向人
们证明如果在鞋子外面套袜子在冰上走路，较不易于滑倒”的研究。
别难过，有关馆主所憧憬的马尾的问题，还是问鼎了2012年的搞笑诺贝尔物理奖。这次是
由来自英国剑桥大学的Raymond E. Goldstein教授所主导的研究，他们推导出可用来描述
马尾形状的方程式，并发表于物理学界颇具领导地位的《物理评论通讯期刊》（Physics
Review Letters）上。
这个问题看似简单实而复杂，在现实生活中我们可以看到各式各样的马尾，有的长、有的
短、有像毛笔一样整整齐齐的、也有像拖把一样热情奔放的；影响马尾形状的因素有头发
长度、硬度、密度、弹性及曲度（直发或卷发），还有绑马尾束的发圈力道及马尾束里的
头发数量等等。科学家要怎么从这么多变因里求出马尾方程式呢？
在论文中，他们把每一根发丝视作有随机曲度的弹性线段，再利用流体力学中的连续方程
式来描述储存在发束里的“能量”。这边所说的能量，共有三个项：其一是弹性能、其二
是重力能、其余未描述到的能量全部算入第三项，称之为发丝束缚能（fiber confinement
energy）。弹性能的原理就如弹簧，是头发本身的弹性所储存的能量；重力能更直观，
就是发束重量的位能，前两项能量用牛顿力学的公式即可表达。但第三项的束缚能，主要
是成千上万的发丝无序地交错、接触、压挤所储存的能量，要将之公式化则需用到统计物
理的技巧。
这种技巧其实和“理想气体方程式”很类似，我们不可能描述每一颗气体分子的运动模式
，但可以用PV=nRT的公式去描述气体团压力、密度和温度的关系。同理，要看各别发丝的
交互作用很复杂，但以整个发束的角度切入，反而可以得到简单的状态方程式。
能量方程式写出来后，利用最小势能定理（Minimum total potential energy principle
），将能量方程式对发束长度做一次微分之后，等于零之解即为处于“稳定平衡”状态下
的马尾方程式。换句话说，就像水会往低处流一样，发束也会自动跑到势位能最低的形状
。
各位看倌对以上的解释如果看完后还是雾煞煞，或是意犹未尽，可以参阅英文版维基百科
“ponytail”条目，里面有列出马尾方程式的数学公式。
总之，理论上的马尾方程式已经被物理学家推导出来了，剩下的就是实测工作啦，这部份
馆主非常乐意效劳呢！所以，各位朋友尔后如果看到貌似馆主的准中年大叔在街上对着绑
马尾的女孩色眯眯地傻笑，别急着报警，这可是纯学术角度的科学观测哪！
4.完整新闻连结 (或短网址):
http://pansci.tw/archives/70394
5.备注:
被网军新闻轰炸累了吗? 先休息一下...
马尾最高~~~