为什么有些非洲人习惯把大罐子顶在头上

在神秘国度埃及的尼罗河畔，一群刚刚从河里汲满了水、头顶着水罐的妇女，步履稳健地向市郊的沙漠深处走去，一字排开的长队，足有1千米长，阵风撩动她们的衣袖，远远望去，犹如一群下凡的仙女，蔚为美丽壮观。此时脑海中突然产生疑问：为什么她们不用手拎或者用肩背呢？一罐水至少也有10千克以上，顶着不累吗？

其实用头顶来搬运物体并不是非洲妇女的专利，在亚洲的朝鲜、缅甸、尼泊尔等国，妇女都有用头顶物的习惯。我们不禁要问：用头顶物是不是比其他人工搬运方式更省力呢？当然这个现象也引起了科学家的兴趣。

非洲人顶罐子

经过分析，科学家发现这种搬运方法的确在力学结构上更具有优势。首先那些地方的妇女们喜欢将头发编成许多小辫，然后再盘起来，而且每次在用头顶搬运东西之前都会在头上再垫上用布带盘成的布盘，以增大物体压在头顶的面积。这样头顶相比单纯用肩膀背或者用手拎具有更大的受力面积，因此头顶的压强就相对更小。而且，这种方法让头顶受力更均匀，也可以增大头顶与物体的摩擦力，防止物体滑落。其次，人体在力学结构上是一个基本对称的结构，把物体放在人的头顶，就是让物体的重力轴线与人体的重力轴线重合，相对于肩膀背物和用手拎物，就可以大大减少身体肌肉维持平衡的力量。

同时，科学家发现这种搬运方法在身体能量利用方面更加节省、效率更高。我们都知道人在行走时，身体会随着步伐产生一高一低的波浪状运动，而行走时的能量主要就消耗在一次次迈步时把身体抬高上。科学家为了揭示用头顶物的能量消耗相比其他人工搬运方式更少的秘密，特意做了相关研究分析。他们的研究结果表明：当人体行走时，身体的各个部位都会出现不同程度的上下运动，但是头顶运动幅度相对于身体其他部分都小很多。这是因为人体具有生理弯曲的脊柱就像是一根弹簧，大大减小了在每次迈步时对大脑这个重要器官的振动，起着保护大脑的作用。因此这个秘密被揭开了：正是因为头部运动幅度较小，因而放在头顶的物体运动幅度也较小，那么人体每次迈步对这个物体抬高所消耗的能量也更少，所以不经意间就节省了体力。而且科学家甚至计算出如一个人头顶重物不超过自身体重20%，所消耗的能量跟不负重时差不多。

这也是为什么尼罗河畔打水的妇女能头顶水罐长途跋涉，步行把水运回沙漠深处家里的原因。她们的祖先在长期劳作中发现这一奥秘，并加以利用，且把这种搬运方式代代相传成为常用的搬运方法。

人体脊柱

青少年的身体正在快速成长，同时包括脊柱在内的全身骨骼也在快速成长中，特别是柔软的颈椎尚未发育成熟，因此不宜负重，更不宜尝试前面提到的用头顶物的方法。同时，整个社会应更加关心青少年的成长，最大程度地做到为青少年的肩膀“减负”。（吴卫东）

【微问题】人类直立行走比四肢着地有哪些优势和弊端？

【关键词】重心　弯曲应力　表面张力