上厕所时，你有没有留意过自己每次排尿所需的时间？
一位名叫胡立德的科学家在给儿子换尿布时，意外发现儿子排尿持续了21秒。出于好奇，他自己去厕所测试了一次，结果发现自己的排尿时间也差不多是21秒。
不过，成人的膀胱容量和尿量远大于婴儿，为什么排尿时间却几乎相同呢？这让专注于生物力学和动物运动领域的胡立德倍感好奇：自然界中的动物体型各异，膀胱容量也大小不一，它们的排尿时间是否也会相同呢？
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带着这个问题，这名科学家召集学生去动物园记录了各种动物的排尿时间，进行了一项“有味道”的研究。
展开剩余86%根据记录的数据，研究团队发现，动物排尿的时间根据体重可划分为两种情况。
研究把体重≥3千克的动物定义为大型动物，如猫、狗、牛、大象等。对于大型动物来说，无论它们的体型和膀胱容量的差距有多大，排空一次膀胱的时间都在21秒左右（波动范围为±13秒）。
大象
牛
山羊
狗
也就是说，即便猫的膀胱容量只有约5毫升，但它们的排尿时间仍然与膀胱容量约18升的大象（约是猫的3600倍）相近，都是21秒左右。
而对于体重≤1千克的动物，如小鼠、大鼠、蝙蝠等，它们在研究中被归类为小型动物。小型动物的排尿十分迅速，持续时间只有0.01~2秒。而且，这些动物的尿液并不是连续的水流，而是以液滴的形式一滴一滴排出的。
凭借着这项发现，胡立德获得了2015年的搞笑诺贝尔物理学奖。
大型动物的“21秒排尿定律”是相当反直觉的。
毕竟，娇小的猫咪和巨大的大象都囊括在这个“大型动物”的定义中。像大象这样膀胱容量大、尿液多的动物，按理说排尿时间不应该远远久于猫咪吗？
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其实，排尿时间不仅与膀胱储存的尿液总量有关，还会受到尿道宽度和尿道长度的影响。
要问尿道宽度是如何影响排尿时间的，我们可以把尿道看作一条高速公路，把尿液分子看作高速公路上的汽车。高速公路越宽，单位时间内能够通过的汽车就越多。
也就是说，尿道越宽，单位时间内尿液的流量就越大。
而尿道长度影响排尿时间的原因，可以用托里拆利定律解释：液面距离出水口的垂直高度越大，压强越大，液体流出速度越快。
尿道越长，往往意味着膀胱中的尿液平面距离尿道口的垂直高度越大，因此，尿液流速也会更快。
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猫咪的膀胱容量小，但尿道窄而短，因此排尿时的流量小、流速慢；而大象的膀胱容量大，但尿道宽且长，因此排尿时的流量大、流速快。
膀胱的容量差异与尿液流量和流速的差异相互抵消，最终让体型悬殊的猫咪和大象都拥有近似的21秒排尿时间。
日本的一位泌尿科医生在了解到这项研究后，想要进一步验证“21秒排尿定律”在人类身上的适用性。于是，他统计了2000多人的排尿时间。
结果发现，年轻人的排尿时间大多符合“21秒定律”，但80岁以上的人群排尿时间则达到了30秒以上。
这可能是因为随着年龄的增大，膀胱、尿道和相关肌肉的功能性和健康度都可能出现一定程度的下降，从而影响排尿的时间。
除此之外，与膀胱积累的尿液达到一定程度就会“随地大小尿”的动物不同，人类的排尿行为有着高度的自主性，会根据各种各样的原因控制上厕所的时机和时间，因此排尿时间也会受到各种内外因素的影响。
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比如上课途中，即便尿意来袭，你也会先憋一憋再说；而如果上课铃快响了你才排进厕所，此时就需要“速战速决”……
因此，大型动物的“21秒排尿定律”并不能简单地套在人类的排尿行为上，相关的规律还需要更多的验证和研究。
看到这里，你也许会忍不住问，大费周章去研究动物上厕所的时间，意义何在？
有这样的疑问很正常，毕竟这项获得搞笑诺贝尔奖的研究曾被列入“美国最浪费政府资助的20项科学研究”之一。
顺便一提，这项名单里，胡立德的另外两个研究（“一条打湿的狗要甩多少次才能把自己甩干”和“松鼠的毛多还是熊蜂的毛多”）也榜上有名……
研究动物的排尿定律看似无厘头，实则蕴含着疾病诊断方面的医学价值。目前临床都是使用仪器来检测排尿速度，从而判断膀胱、尿道等相关器官的健康程度。
而“21秒排尿定律”这种经过科学论证的“读秒法”，无疑为人类医学和兽医学中泌尿疾病的诊断提供了更加简便且实用的思路。
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而且，排尿之中蕴含的流体力学还能为工程设计提供灵感。当一些工程设计需要快速排空大量液体（如消防车的储水罐、便携式水袋、水塔等）时，就可以参考“21秒排尿定律”的原理来设计管道和储液系统，使排水时间不受系统规模的限制。
读完这篇文章，你可以在自家宠物上厕所的时候悄悄掐个表（宠物：给我点隐私好吗？），或者记录一下自己上厕所的时间，看看是否符合“21秒排尿定律”。
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