嗯……其實，每個男生都有一把「來福槍」

Mon1st，系統神經科學

咳咳，這是一個嚴肅的學術問題！

Reddit 上有一個很有趣的帖子：

好問題！其中一個答案是：

男生有一個叫做舟狀窩的結構，能夠使得尿液旋轉，從而成直線射出。而女生就沒有這個結構，所以就沒有那麼有組織的直線尿流。

哇，好厲害！

這豈不是來福槍的原理？？

難怪小男生都喜歡比賽誰尿得遠了——

每個男生都有一把來福槍，這是在比賽射擊呀！念及此，我不禁吟了幾句詩：

This is my rifle.

這是我的來福槍。

世界上相似的槍有很多，但只有這把是我的。

它是我最好的夥伴。是我的生命。我必須像掌控生命一樣掌控它。

沒有我，我的來福槍就沒有卵用。沒有我的槍，我也沒卵用了。

我必須要射得准。我必須比死敵射得更准。還要比他先射。

當然，reddit 上看來的東西不能輕信，得調查一番再下結論。首先，自己觀察... 好像是有在旋轉喔~~~

可是尿道中有突起就能發射旋轉的導彈嗎？直覺上不能夠理解——解剖圖上看並沒有來福槍的螺紋線，那角動量是哪裡來的？

經過一番學術搜 gu 索 ge，居然給我找到了答案——有人做了一個尿流的流體力學模型！

《尿流的形狀 - 從生物物理學到診斷》[1]

文章中給出了尿流形狀基於液體射流毛細管波動現象（capillary wave phenomena in liquid jets）的物理模型。雖然公式我看不懂，但是圖解大概看明白了：

原來，讓尿流看起來在旋轉的功臣是表面張力呀！因為男生的尿道口是一條縫，當尿流出時出口可以近似為一個橢圓。在長軸兩端，表面張力使得液體向中心壓縮，而向短軸兩端擴張。如此循環，就造成了像在旋轉一樣的視覺效果（但是並沒有真的旋轉）。

數值模擬和物理模擬如下圖：

左邊是計算機數值模擬的液流，注意到壓強是在橢圓形長軸兩端比較大（彩圖，紅色為高壓強）。右邊是用橢圓開口模型發出的液流。

（我想起小時候幫姥爺澆花時發現的，如果把水管出水口捏扁，就可以射的比較遠。。。(話說，為什麼？簡單來說就是出口變小所以流速變快了) 原來這個竅門大自然早就發現啦！）

跑個題：

截面積相同的前提下，比起圓形出口，橢圓形的出口是相對射得沒那麼遠的（我想一部分是因為會有不斷變形的能量損失，但無論如何，非圓形的出口會導致水流更快散開… 如下圖所示，詳見為什麼把水管出水口捏扁可以讓水流射得更遠？ - Mon1st 的回答）

當然，作者花精力研究尿流的形狀不僅僅是好玩而已。這一物理模型給出了一個重要的結論：液體的流速與波長（上圖中的 L）成正比。這就為臨床醫學提供了一個新奇的診斷方式：病人通過自己測量尿流的波長，可以推測尿流速——在某些慢性疾病中，流速是一個重要的診斷指標。臨床上使用的是尿流率測試儀(Uroflowmetry)：

麻煩不說，因為只能在醫院的診室里單次測量，還可能不準。如果讓病人自己在家測量的話，就容易多啦！

[1] Wheeler, A. P. S., Morad, S., Buchholz, N., & Knight, M. M. (2012). The Shape of the Urine Stream - From Biophysics to Diagnostics. PLoS ONE, 7(10), 1–7.

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