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2014年07月16日 星期三
中青在线

绳子的科学

陈璇 《 中国青年报 》( 2014年07月16日   11 版)

    有件事似乎无所不在:你把手伸到包里掏出耳机,扯出来的耳机线总是打着凌乱的结,尽管之前你明明把它缠得整齐有序。

    别小看一条绳子,这是一门古老的学问。细数绳子的研究史,各种科学理论也是相互缠绕,相当纠结。

    多年前,数学家创造了一个被称为“扭结理论”的分支学科。数学家还将绳结分为不同的种类。比如说,当一条线绳自己缠绕三次后,只能形成一种绳结,被称为三叶结。同样,缠绕四次也只能形成一种绳结,叫做八字结。后来,有了“琼斯多项式”公式来定义每一种绳结。这听上去真是一个充(令)满(人)奥(无)秘(语)的分支学科。

    2007年,一个名叫道格拉斯·史密斯的美国物理研究员将“扭结理论”应用到真实的线绳中。在一次实验中,他在盒子里放置一条线绳并摇晃10分钟。他跟小伙伴们用不同长度、软硬度和尺寸的盒子,以不同的摇晃频率将这个工作重复了3000次。

    他们发现,一根线绳在快速摇晃后打结的概率会达到50%。这也与线绳的长度有很大的关系。越长的线绳,打结的可能性就越大。但是这一概率随绳结变长到一定程度就停止了。超过5英尺的绳子,在盒子里就会无计可施。

    这个实验解决的重要问题就是让绳子保持不打结——在绕线盒里放置一些比较硬的绳子。或许这是积极进取的苹果公司最近几代的笔记本电脑电源线不那么容易缠绕的原因。

    实用的科学,有时诞生于无聊,而成功于认真。

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