关于“响屁不臭、臭屁不响”的动力学分析

10年前

摘要：本文针对不同放屁环境，从连续介质力学角度出发，对生活中“响屁不臭、臭屁不响”这一现象进行了分析。根据分析结果，对如何控制放屁的声响与臭度给出了指导意见。

1. 引言

放屁，如图1所示，指从肛门排出无色、具有臭味的气体的过程^[1]。这一基本生理现象，已经伴随人们走过了漫长的历史。19世纪末，日本学者松下屁眼郎^[2]通过大量自身实验，从生理学角度对屁的成分、形成机理以及释放过程做出了开

图1 放屁示意图

创性的研究，并为此付出了巨大的牺牲。20世纪中叶，以PPT^[3]为代表的欧洲科学家从分子传播学角度，对屁的臭味的形成及其传播做了大量卓有成效的研究。我国劳动人民，在长期实践过程中，创造性地提出了“臭屁不响、响屁不臭”这一著名论断。然而，迄今为止，关于屁的声响与臭度的研究仍然是割裂开的，本文协同考虑了这两个概念，建立了关于放屁过程中声响与臭度的耦合模型，对“臭屁不响、响屁不臭”这一论断进行了科学的论证。

2. “响屁不臭、臭屁不响”的动力学分析

2.1 基本假设

a. 本文对放屁个体的差异不做考虑，只考虑理想人体的理想屁体。

b. 本文着重研究不同的动力学条件对屁臭的影响，故不考虑消化系统臭味源的差异带来的影响（例如萝卜屁、韭菜屁等）。本文臭源取值为常数。

2.2 模型建立

首先引入屁臭因子的概念。屁臭因子，是关于时间的单调函数。

时间t越大，屁臭因子越大，屁越臭。其机理可解释为：消化道气体在消化道内停留的时间越长，气体受排泄物污染的时间越长，其带出的硫化氢、氨气等臭味气体越多。由此可见，在不考虑臭源差异的条件下，时间越短，屁臭因子越小。

设理想人体的臀孔（俗称屁眼）面积为A，放屁过程中屁流速度为u(t)，（这里要注意放屁并不是一个匀速过程，屁流速度随时间变化。）一次放屁过程中放屁量为V，屁的总臭度为C，则放屁量可表示为式(1)：

屁的总臭度可表示为式（2）：

2.3模型分析

声学的基本知识告诉我们，声音产生于振动。放屁过程中的声响则是由屁流瞬间排出时气体的振动引起的。频率决定了音调的高低，振幅决定了响度的大小。简单地讲，放屁过程中，单位屁体冲出臀孔时的速度，决定了放屁的声响。速度越大，越响亮；反之，则越微弱。

下面用以上模型对“响屁不臭、臭屁不响”这一现象做以分析。假设有一定体积的的屁体V，由式(1)可知，在屁量V确定的条件下，臀孔面积A和放屁时间t越小，屁流速度u就越大。如前所述，响屁的前提就是需要足够大的屁流速度。根据日常经验，人体在放响屁的过程中，臀孔面积减小（收紧屁眼），气沉丹田，屁压增大，从而导致屁速增大。前已述及，屁速增大后，单位体积的屁体在消化道内停留的时间缩短，屁臭因子减小，故屁臭降低。反之，当臀孔放松、心平气和时，臀孔面积增大，屁压降低，屁速减小，屁臭因子增大。这就是“臭屁不响、响屁不臭”这一现象的原因。

3. 不同环境下放屁的科学性选择

综上，声响与屁臭是一对矛盾体，难以兼顾，这就是为什么现实生活中很难放出即默默无闻又清新淡雅的屁的根本原因。对此，本文基于以上分析结果，给出以下建议。

当屁量V较小的时，即使取值较大，总臭度依然处于较低水平，加之放屁后的扩散效应，屁臭可以忽略。当屁量V较大时，就需要综合权衡，例如，在嘈杂环境中可以不考虑声响，在开阔地带可以适当提高屁臭。当然，在有些环境安静、人员密集的极端环境下，本文建议憋回去。

4. 总结与展望

本文创造性地建立了关于放屁过程中声响与臭度的耦合模型，对“臭屁不响、响屁不臭”这一现象给出了科学的解释，并针对不同情况，对如何放出适合具体环境的好屁给出了指导建议。

在本文研究的基础上，还可以在以下几个挑战性的领域继续开展深入研究：

a. 对放屁瞬间屁流的喘振与湍流问题进行深入的研究，进一步探究屁流振动与声响之间的关系。

b. 深入研究秋裤、毛棉裤等对屁流传播的影响，对屁流的穿透性及其对屁臭的影响做以探索性的研究。

5. 致谢

本文受西北工业大学×××联合实验室娱乐无下限基金的资助，在此表示感谢。

6. 参考文献

[1]. 百度百科，http://baike.baidu.com/link?url=6swkjoQg