第一次去非洲旅行时，最令人吃惊的景象之一却十分普遍：女性头顶着东西行走。试着把一个行李箱顶在头上，你可能会因为集中注意力而咬到舌头，并疯狂地挥舞手臂来保持平衡。但非洲女性却能轻松地顶着沉重的水罐或食物罐走上几英里，仿佛什么都没拿。从能量消耗上看，她们确实没怎么用力：研究人员发现，这些女性可以携带巨大的负重而无需消耗额外的能量。她们并非违背了物理定律，而是做得像一个好的钟摆。
1977年，一群哈佛大学的生理学家在肯尼亚研究野生动物的运动时，被那些头顶重物的女性吸引了。诺曼·黑格伦德说：“当我们试着去拿那些东西时，她们简直太厉害了。我们很好奇她们到底是怎么做到的。” 作为第一次实验，黑格伦德的团队说服了一些肯尼亚女性在 carrying load 时戴上呼吸面罩；目的是测量她们的氧气消耗量，计算她们燃烧了多少卡路里，然后将她们的表现与非非洲人进行比较。然而，实验遇到了一个棘手的问题：非非洲研究人员无法达到肯尼亚女性的负重能力，至少用头顶不行。黑格伦德和他的同事不得不求助于背包，并使用了美国陆军新兵的旧测量数据。
尽管如此，结果还是非同寻常。非洲女性可以携带自身重量的五分之一而无需燃烧额外的卡路里；尽管更大的负重确实需要更多的能量，但增加的能量仅相当于美国士兵所需能量的一半。有些女性甚至能携带自身重量的70%。
资助机构对这个谜题的答案并不特别渴望，所以黑格伦德最近才得以更接近答案。1989年，他在内罗毕大学任教一年期间，让一些肯尼亚女性走过力板；去年在比利时，他用欧洲学生重复了这项实验。力板是记录行走动物所施加的垂直和水平力的装置。
行走中的人就像一个摆动的钟摆。当钟摆处于最低点时，它的移动速度最快，其能量几乎全部是运动的动能。当钟摆爬升到圆弧的一侧，被重力减速并最终停止时，能量并没有完全损失；大部分能量以势能的形式储存起来，并在钟摆再次开始下降时转化为动能。但有一部分能量会因摩擦而损失，包括轴承处的摩擦以及钟摆与空气之间的摩擦。
同样，当你走路时，前进的动能会在你抬起一只脚时转化为势能，然后在你落地到另一只脚时再次转化为动能。但每一步落地，只有65%的动能会传递到下一步；35%会丢失，主要是在腿部的内部摩擦。这35%的能量需要由腿部肌肉来补充，而腿部肌肉会将食物能量转化为动能。
35%的损耗规则也适用于肯尼亚女性——直到她们开始用头顶东西。黑格伦德的力板读数使他能够计算出被试者在一步到下一步之间传递了多少能量。没有负重时，肯尼亚女性和欧洲人都传递了65%。当欧洲人背负重物时，他们仍然损失35%——但现在，由于他们在相同的速度下承担了更重的重量，这35%代表了绝对意义上更多的能量，他们通过燃烧更多的卡路里来弥补。相比之下，非洲人只是变得更善于利用钟摆效应。当她们头顶着相当于自身体重五分之一的重物时，她们不知何故设法在一步到下一步之间传递了75%的能量，只损失了25%的摩擦。负重更大时，一位女性将损耗减少到了15%。
黑格伦德不知道肯尼亚女性使用的是什么生物力学技巧——她们也说不清——但这肯定与用头顶东西有关。他指出，靠以头顶物为生的人，从肯尼亚人到夏尔巴人，都倾向于用头。黑格伦德说：“只有我们这些业余爱好者才会使用行李箱和背包。”
