• Maniobra de seguridad:

Si se agarra un gato por sus cuatro patas, panza arriba, y se le deja caer, girará en menos de medio segundo alrededor de su propio eje y amortiguará el golpe contra el suelo con las patas estiradas. Da la sensación de que, tras ese giro de 180 grados, no cambiará de postura hasta poner las patas sobre el suelo.
El animal ha de actuar con rapidez. Al cabo de medio segundo, la velocidad de su centro de gravedad alcanza los 18 Km./h. Mientras que la velocidad de caída “sólo” crece proporcionalmente con el tiempo, la energía cinética del gato lo hace mucho más deprisa y, con ésta, aumenta el peligro de que se lesione en un aterrizaje desgraciado.
Lo que sucede en tan breve lapso de tiempo pasa con vertiginosa rapidez ante nuestros ojos, incapaces de captar los pormenores. Según informaciones de algunos biólogos, el instinto de girarse para caer de pie lo comparten los gatos con liebres, perros, conejos y monos. No lo he comprobado.

• Convocatoria pública:

Desde tiempo inmemorial el hombre ha observado esa habilidad gatuna, pero sólo en 1894 comenzó a considerarla un “problema científico”. La Academia de Ciencias de París convocó un concurso público sobre la “explicación física de cómo consigue el gato aterrizar siempre de cuatro patas al caer desde una gran altura”. A los expertos en mecánica les parecía que el giro se debía al empuje impartido al animal al soltarlo, que así conseguiría un momento angular en uno u otro sentido. El gato, durante su caída, sólo podría girar parte del cuerpo moviendo simultáneamente otra parte en sentido contrario, de suerte que se compensasen los dos momentos angulares. El momento angular total siempre se conserva; si al principio era cero, no podía aparecer de la nada momento alguno. Además, para poner simultáneamente las patas delanteras y traseras sobre el suelo, debería girar su cuerpo una vuelta entera, lo que, según lo observado, no era el caso.
Pero esa hipótesis del empuje se rechazó tras meticulosos experimentos en los que, antes de la caída, se ataron cordeles a las patas por separado. Cabe admitir que del intercambio con el aire del entorno tampoco se extrae un momento angular suficiente: aun cuando el gato se agitara con violencia, las fuerzas aerodinámicas ascensionales y de fricción no podrían aportar el empuje necesario para girar.

• Muchos interrogantes:

Hasta hoy persiste el prejuicio de que consigue el giro a lo largo de su eje remando vigorosamente con la cola en sentido contrario. De entrada no es una idea descabellada, en un animal que se sirve de ése apéndice para los movimientos de equilibrio. Pero en este caso una cola considerable debería rotar como una hélice. Los experimentos realizados con gatos sin cola muestran que giran con la elegancia de los que sí la tienen.
Y aunque se hubieran resuelto todas las cuestiones físicas quedaría pendiente la fisiología de la adquisición del impulso y el control del movimiento. Los biólogos han dejado caer gatos, con los ojos tapados o en recintos oscuros, desde alturas que los animales no podían conocer de antemano. Los individuos sanos siempre caían de pie. Sólo perdieron tal habilidad cuando se les extirpó quirúrgicamente el laberinto del oído interno junto con el órgano del sentido del equilibrio.

• Fotografía de alta velocidad:

En al año mencionado de 1894, Etienne Jules Marey presentó dos secuencias de imágenes, desde distinta perspectiva, de la caída de un gato. Se trataba de una representación espacio-temporal del giro que acometen moviendo partes de su cuerpo en sentido opuesto. Marey, pionero de la cinematografía aplicada a la biología, inventó en 1890 una cámara que podía tomar sesenta imágenes por segundo y que ya utilizó con éxito en el vuelo de las aves. Cuando proyectó seis veces más despacio, “como una lupa temporal”, la secuencia de imágenes con un “zoótropo”, el ojo las percibía todavía sin solución de continuidad, a modo de “película”.
La proyección de la película desató una tormenta en la Academia. Algunos físicos dudaron de lo que veían: por principio, era imposible que un cuerpo que cayera adquiriese un giro por sí solo.

• El giro en dos tiempos:

A partir de esas imágenes, Marey supuso que el gato giraba en dos tiempos. En el primero, extendía sus patas traseras perpendicularmente al eje del cuerpo (con lo que aumentaba el momento de inercia de la mitad trasera del cuerpo para el giro axial), mientras que simultáneamente plegaba sus patas delanteras hacia al eje (y reducía el momento de inercia axial de la mitad delantera del cuerpo). Si el gato giraba en un sentido su mitad delantera, rotaba su mitad trasera en sentido opuesto, pero más despacio, en relación inversa a los momentos de inercia.
En un segundo tiempo el felino estiraba las patas delanteras transversalmente y recogía las patas traseras a lo largo, para que la parte trasera girara con ángulo mayor. El resultado final era que las dos mitades habían girado en idéntico sentido aproximadamente la misma diferencia de ángulo.
La convocatoria de la Academia tuvo un efecto inmediato. El problema apareció incluso en los manuales e indujo a los físicos a pensar sobre giros sin momento en el espacio. De unos decenios a esta parte, el tema ha vuelto a ponerse de moda por su aplicación potencial en el deporte (saltos gimnásticos), en la acrobacia circense (plinton, trapecio) y en los viajes espaciales.

• El gato como peonza:

Los gatos dominan además otros trucos para caer de cuatro patas. En una serie de fotografías de la revista Life, que en 1969 T. R. Kane y M. P. Scher tomaron como base de su análisis, no se pudo reconocer en el animal ningún giro del cuero durante la caída. Antes bien, doblaba su espinazo a la altura de la cadera. Los autores, en su modelo matemático, asimilaron el gato a dos rotores que girasen con la misma velocidad angular, cuyos ejes de giro formaran un ángulo. Si estuviera recta la espina dorsal, y los ejes por ende en una misma línea, no podría el animal girar efectivamente así, sin un momento angular externo.
Imagínese el otro caso extremo: el gato podría doblar su cuerpo como si se tratara de una navaja de bolsillo. Se pliega al principio de la caída, tripa con tripa, rota ambas mitades una contra la otra media vuelta, hasta que estén espalda contra espalda, se abre y ya tiene las patas hacia abajo. Si, además, ambas mitades del cuerpo tienen el mismo momento de inercia, sus respectivos momentos angulares se compensarán.
El caso normal se halla entre estos dos extremos. Los momentos angulares no se compensan totalmente. Para compensar el momento angular restante aparece entonces un giro contrario del cuerpo del gato que se parece a la precesión de una peonza. Si se suelta al felino sin giro alguno, empezará a girar en el instante en que ponga en marcha sus rotores, y finalizará, con igual rapidez, en cuanto los vuelva a detener.