人生如一條賽道，我們常常好奇怎樣才跑得最快呢？

當(dāng)我們?cè)谝粭l直線賽道上拼命往前沖時(shí)，這時(shí)候卻有一個(gè)人從另一條賽道上超過了我們，這時(shí)候大家的心情是不是仿佛下一秒跪在雪地上朝天大喊:“不！這不公平！我這明明才是最快的賽道，他這是作弊！到底怎樣才能最快！”

其實(shí)在物理界的大佬們也曾糾結(jié)過如此“哲學(xué)”的問題！伽利略于1630年提出了“兩點(diǎn)之間到底哪種路徑最快呢”，當(dāng)時(shí)他認(rèn)為這條線應(yīng)該是一條直線，可是后來人們發(fā)現(xiàn)這個(gè)答案是錯(cuò)誤的。

進(jìn)入正題：

在大佬們的攀比中，我們逐漸窺見“人生本質(zhì)”--兩點(diǎn)之間存在一條最速曲線。但這可是有前提的噢，我在這原地開始沖刺，你卻偷偷帶上加速器，這可不行噢~ 都說人生而不平等，但是今天的對(duì)比得我們以相同速度出發(fā)噢！

那什么是最速曲線呢？看圖最為直觀。

文字描述

如上圖（圖源百度），每個(gè)軌道的頂端同時(shí)由靜止釋放質(zhì)量、大小一樣的小球，會(huì)發(fā)現(xiàn)有一個(gè)軌道上的小球最先到達(dá)終點(diǎn)，該軌道的曲線被我們稱之為最速曲線。

最速曲線真正的樣子：

文字描述

如上圖，一個(gè)圓沿一條直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，圓邊界上一定點(diǎn)所形成的軌跡則為擺線，而我們通常看到的最速曲線則是擺線顛倒過來的曲線。

認(rèn)識(shí)完最速曲線，相信這時(shí)候就有勤奮好學(xué)的好寶寶們好奇這個(gè)的原理了。容我簡(jiǎn)單地來跟大家分享一下吧。

解密：

雖然我們從小被教導(dǎo)，兩點(diǎn)之間，線段最短。但是當(dāng)小球橫向滾動(dòng)相同距離的時(shí)候，處于曲線軌跡的小球顯然下落高度更多。在生活中，我們不難發(fā)現(xiàn)相同條件下，物體自由下落的高度越高，它的下落速度就越大。

因此，在直線上滾動(dòng)的小球只能眼睜睜看著自己被超越咯。關(guān)于探索最速曲線的真實(shí)面貌，看似簡(jiǎn)單，但卻牽扯到大學(xué)物理的思維和微積分等，感興趣的學(xué)霸們后有彩蛋噢！

最速曲線除了掌握了選擇最快跑道的奧秘，它還告訴我們關(guān)于“為時(shí)未晚”的道理！

如下圖，顏色不同的小球從不同位置同時(shí)下落，竟然同時(shí)到達(dá)終點(diǎn)，這在直線上是不可能實(shí)現(xiàn)的現(xiàn)象。但在擺線這一特殊的曲線函數(shù)上，物理展現(xiàn)了它的奇妙。因此，最速曲線同時(shí)也被稱為等時(shí)曲線。因此即使出發(fā)點(diǎn)不同，也不要退縮噢，只要找對(duì)了路，一樣可以實(shí)現(xiàn)超越，抵達(dá)終點(diǎn)?。ㄒ还呻u湯味飄來~）

如此有趣的曲線，不僅僅可以解決人生難題，還在生活中有很大用處！

過山車設(shè)計(jì)

過山車便是最速曲線生活中的經(jīng)典應(yīng)用，我們做過山車為了啥？當(dāng)然是為了刺激啊！

工程師為了滿足顧客要求，便借用了最速曲線這一巧妙構(gòu)思，爭(zhēng)取讓人們體會(huì)到下落的最快速度，體會(huì)到最爽的感覺咯。

滑板小技巧

在滑板場(chǎng)上，大家是不是都在暗暗較勁，比誰滑得更快，這時(shí)你只要掌握了最速曲線，你就是整個(gè)滑板場(chǎng)最靚的仔！

無論是同一出發(fā)點(diǎn)還是對(duì)手偷偷作弊提前搶跑，你只要按照最速曲線的軌跡滑行，你一定能贏！

供稿單位：西南大學(xué)科普空間站、重慶物理學(xué)會(huì)、北碚區(qū)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)

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