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探索冒险者的游戏

2022-06-13瞿立建

发明与创新·中学生 2022年7期
关键词:内啡肽过山车滑梯

瞿立建

追求刺激是人类的本能,这项冒险者的游戏——坐过山车,你挑战过吗?

过山车的历史

过山车的前身是一种名为冰滑梯的设备,早在15世纪由俄罗斯人设计而成。冰滑梯是将木制坡道覆盖在冰雪上,人们沿着木台阶来到滑梯顶部,坐上雪橇沿约50度的坡滑下。直到18世纪,冰滑梯在设计上开始演变为多段联合滑梯组合而成,并逐渐传入西欧。

1804年,法国巴黎建成了一座车滑梯,这座以“俄罗斯山”命名的车滑梯被视为现代过山车的起源。人们为雪橇加上轮子,使这项运动摆脱了自然条件的束缚。1817年,法国人对雪橇轮子进行加固,为车滑梯配备了轨道,并称之为“空中漫步”,被认作史上第一座现代过山车。

1846年,法国人在“空中漫步”的基础上加入一条直径约4米的圆形轨道,并对其坡道进行了改进。1887年,巴黎贝尔维尔地区修建了一座由4段“8”字形轨道组成、长达200米的大型车滑梯,将其命名为“贝尔维尔俄罗斯山”。

美国宾夕法尼亚州的人们将坐着废旧铁路顺道而下的娱乐活动称为“重力铁路”。美国企业家拉·马库斯·汤普森受其启发,设计了一款“之”字形铁路,并于1884年在纽约的康尼岛投入运营,真正的过山车终于面世了。

汤普森公司里的一名员工约翰·米勒对过山车进行了实质性改进,米勒申请过100多项过山车的发明专利,曾设计或参与设计过150多座过山车。米勒不仅改善了过山车的安全性,还为过山车重新设计了各种轨道,被誉为“现代过山车之父”。

1959年,美国加州迪士尼乐园的过山车建成,这座过山车的最大创新点在于摒弃了木质轨道而采用了钢轨道。钢轨道便于设计难度更大的轨道形状,于是各种有创意的轨道相继出现,过山车迎来了全盛时期。

享受加速度

坐过山车之所以能带给人们刺激和享受,是因为人体对变化的力作出反应,从而刺激人体分泌肾上腺素、多巴胺等神经化学物质。

根据牛顿第二定律,总加速度减去重力加速度再除以重力加速度,得到G力。为保障游客安全,过山车运行的标准对G力的大小也有明确规定,游客对G力的承受时间也有限制:G=6,持续时间不得超过1秒;G=5,持续时间不得超过2秒。G力越小,允许持续的时间就越长。

相关标准对G力随时间的变化率(即加速度对时间的导数称急动度)也有限制。根据国际标准化组织(ISO)的标准,加速阶段急动度最大为15 g/s,减速阶段急动度最大为0.8 g/s。当过山车俯冲时,你会感觉体内器官也随之而动。

20世纪早期,環形轨道多为圆形,随着乘坐时加速度的剧烈变化,乘客乘坐的舒适感也随之降低。如今的环形轨道多为水滴状,曲率下大上小,降低了加速度变化率。

“过山车”心理学

追求刺激在心理学术语中也被称为感觉寻求。感觉寻求是指个体寻求多变、新异、复杂、强烈的感觉和体验,并且采取生理、社会、法律、经济等方面的冒险行为来获取以上体验的人格特质。感觉寻求包括刺激和冒险寻求、体验寻求、去抑制性和去敏感性四个部分。过山车与攀岩、潜水、跳伞等,都属于刺激和冒险寻求。

坐过山车运动通过速度带给人们刺激,然而心理学家发现,速度与感觉寻求之间缺乏直接相关的证据,比如飙车党并不全是感觉寻求,而有可能是特定情景下的一种冒险行为。坐过山车在带给人们恐惧的同时也带来了刺激,恐惧使人体体内葡萄糖水平升高,出现心跳加速等生理反应,心理学上称为“战斗或逃跑反应”。

研究者还在蹦极运动中发现,“战斗或逃跑反应”与感觉刺激可共存。人们通常在完成蹦极项目后,不仅感觉神清气爽、极度兴奋,血液中的内啡肽水平也会升高。同时,蹦极者血液内皮质醇水平也升高——人在感到有压力时也会分泌皮质醇。人的压力不全是消极的,积极压力亦称良性应激,坐过山车的乘客也会感到积极压力。荷兰科学家在研究哮喘与压力之间的关系时发现,哮喘患者坐完过山车后,其哮喘症状能得到缓解。

并非人人都爱坐过山车,个体差异可通过脑化学来解释,除了内啡肽,大脑还分泌另一种物质——多巴胺。身体中内啡肽水平高也有可能是其经历“险境”的自然反应,而多巴胺水平高的人更可能去寻求刺激。目前,心理学还不能完全解释人们享受坐过山车的真正心理原因,也许其根本就没有原因,而是高速激情、克服恐惧等多种因素的综合效果。(文章源自“返朴”微信公众号)

(栏目编辑  方郁芝)

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