鲁布·戈德堡机械,是一种怎样的连锁反应装置?

在经典动画《猫和老鼠》中,汤姆和杰瑞平时总是打打闹闹。几乎每一场比拼,杰瑞都能耍得汤姆直不起腰板,抬不起头。

在《Design on Jerry》这一集中,为了挽回猫科动物的尊严,汤姆在家熬夜爆肝设计了一套能产生连锁反应的装置——“更好的捕鼠器”。

● 汤姆在设置捕鼠装置

这个装置可不简单,猎枪、长刀、剪刀、锯子等利器都用上了,还有许多绳子牵连着闹钟、锤子、水桶、保险箱等物品。看样子,将会有不得了的事情发生。

万事俱备,只欠东风。接下来,汤姆在洞口把杰瑞最爱的芝士一放,果然吸引杰瑞上钩了——就在杰瑞拿下芝士的一刻,这个神奇的装置被触发了。

● 杰瑞触发了汤姆设好的捕鼠装置

整个装置反应一气呵成,但让汤姆万万没想到的是,最后砸下来的保险箱命中的居然是自己站着的位置。可怜的汤姆被沉重的保险箱活生生地砸成了四方体。

原来,杰瑞趁着汤姆做发财大梦的时候,悄悄把测量数值给改了。若不是杰瑞偷改了数值,汤姆的设计简直完美。这场智慧的比拼,汤姆再次落败。唉,心疼汤姆一秒。

汤姆明明可以徒手抓住受芝士诱惑的杰瑞,但偏偏要搬石头砸自己的脚。其实,像这样连锁反应的装置有个特定的名称,叫做鲁布·戈德堡机械(Rube Goldberg machine)。

●清理烟头的办法,鲁布·戈德堡绘

这个词最先记载于《韦伯斯特第三版国际词典》,意思是“以极为繁复而迂回的方法去完成实际上或看起来可以容易做到事情”。

在1930年代的美国,鲁布·戈德堡机械被形容为“荒谬地组合在一起的机械”,后来亦形容“极为混乱或复杂的系统”。有趣的是,一些欧美国家还会用这个词来形容他们的退休保险很繁复。

● 鲁布·戈德堡机械的发明者,鲁布·戈德堡先生

鲁布·戈德堡机械源于漫画作品,它的发明者是美国漫画家鲁布·戈德堡(Rube Goldberg),他在漫画界有很高的地位。

鲁布·戈德堡不仅是美国国家漫画家协会的主席,还在1948年凭借政治漫画获得了普利策奖。他的漫画描绘了许多复杂的工具,通常还很贴心地标上了英文字母来帮助人们理解装置是如何发动的。

例如这幅代表作《巴茨教授和自营餐巾纸》:

●巴茨教授和自营餐巾纸,鲁布·戈德堡绘

当教授将汤匙举到嘴边的时候,绳子会拉扯到另一侧的勺子,而勺子上的饼干会扔到巨嘴鸟上。这时,巨嘴鸟会受不住饼干的诱惑跳离杠杆,使杠杆另一端的种子翻倒到水桶里。

水桶变重下沉,拉动绳索掀起打火机的盖子,点燃火箭,而下面捆绑着的镰刀会随火箭上升隔断绳子。当绳子被拉动的时候,钟摆与餐巾纸就会来回摆动,达到擦拭下巴的目的。

●YouTube播主Doodle Chaos设计的装置

估计大家仔细推导完这个装置,大概都想吐槽:“你都用手去舀一勺喝的了,还懒得擦嘴吗?”但是美国人偏偏很喜爱这样的脑洞,连美国的邮票上都印有这幅漫画。

有些作品不只是描述了装置的推导,它还展现了一个有趣的场景。像这个屋子里的场景,分不清是音乐俱乐部还是体育健身室,可看起来非常滑稽。

● 泡脚按摩和不求人装置,鲁布·戈德堡绘

左下角的轮轴转动着,带动上链条的指挥家瞎指挥。演唱者引吭高歌,从嘴里蹦出一个音符。地上的土拨鼠想把音符接住,双手一扯,杆子将覆盖在镜子或是体重计显示屏上的布掀起来。

相扑手看到后更加卖力地锻炼了,握着两个哑铃上下举动。最后,哑铃让轮轴另一端的抓手上下抽动——绅士泡脚之余还能享受按摩服务了。与之类似的,还有“不求人”服务。

● 利用鲁布·戈德堡机械原理制作的爆破艺术慢镜头视频,实际只耗时4.2秒

你以为这些复杂的设计,只能满足按按摩、挠痒痒这般微不足道的需求吗?它还可以保障人身安全,救你一命呢。

当你摔了个四脚朝天,可以吸引乌龟伸头去咬玩具指头,钳子在乌龟的牵引下松开了枕头,这时你就可以有个枕头垫着后脑勺了。

●冰面摔倒的安全装置和提醒你记得给妻子寄信的好点子,鲁布·戈德堡绘

除此以外,它还可以提醒你给妻子寄信,挽救婚姻危机。

当你走过商店门口的靴子,经过一连串的连锁反应后,最终你眼前会掉下一张备忘录,上面写着:“你个笨蛋,记得寄信哦。”

●鲁布·戈德堡设计的帽子

鲁布·戈德堡设计的这些装置几乎都是非常不实用的,因为目的行为本身远比装置的一番骚操作运行起来简单得多,谁会真的发明这些装置运用在日常生活呢?

但是,仔细品品,达到这种滑稽幽默的效果,正是这些鲁布·戈德堡机械漫画的目的所在。该配合你演出的我尽力在表演,人家都这么卖力了,还不是为了博君一笑。

●鲁布·戈德堡笑得像个孩子

漫画逗人开心,那是最正常不过了。设计者的无敌脑洞,才是最有含金量的地方。

1987年,普渡大学就以这些机械艺术为灵感,首先举办了全国鲁布·戈德堡机械竞赛。这个赛事要求参赛学生动手设计出实体的连锁反应装置,以激发学生们的发明创新能力。

●2018年普渡大学鲁布·戈德堡机械竞赛的冠军作品

来看看2018年普渡大学鲁布·戈德堡机械竞赛的冠军作品:谷物制作机。该机器实质上是一个旋转的三联画,里面有三个小插曲,以实现放碗、倒粮和加奶这三个步骤。

最令人惊喜的是,当金属小球掉入凹槽,新的大门被打开!在迷人的主题的衬托下,这些工程虽然让人眼花缭乱,但没有人不佩服它的出彩。

●2018年普渡大学鲁布·戈德堡机械竞赛的冠军作品

鲁布·戈德堡机械在生活中应用非常广泛,还有一款以此为主题的益智解谜类游戏《疯狂机器》(Crazy Machines)。

它可以让没时间亲手制作机械的朋友们,体验一把创造发明连锁反应装置的乐趣。

● 《疯狂机器3》里的游戏场景

鲁布·戈德堡机械的最大特点,就是以复杂迂回的方式去完成一些实际上很简单的事情。可能有人说:“这不是‘无用发明’吗?玩物丧志。”

“玩鲁布·戈德堡机械就是故意浪费时间和精力,但是我很享受这个过程,即使途中会失败很多次。”参赛团队成员如是说。

● 成功的结果让人十分鼓舞

就像多米勒骨牌一样,中途任何一个环节出现了差错,后面所有的装置都会中断,最终目的就不能实现。只有鲁布·戈德堡机械的设计者才知道,表面看上去一气呵成的操作,背后都经过成百上千次的测试。

一只南美洲的蝴蝶扇动几下翅膀,也可以引起美国的一场龙卷风。所以,别小看任何一个创造发明,也许未来改变世界的,就是从像鲁布·戈德堡机械这样荒诞而精密的装置中诞生的。

参考文献:

《Rube Goldberg machine》文/Wikipedia

《猫和老鼠:Design on Jerry》视频/Topcartoons

《图说游戏:你知道什么是鲁布.哥德堡机械 吗?》文/知乎@BBKinG

《横版过关游戏自己动手做,创意大神就爱这样玩》文/知乎@狂丸科学

《普渡大学专业工程师学会-2018年鲁布·戈德堡机械竞赛冠军》视频/YouTube

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