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耳机线为什么总是会自己打结?

哔哩哔哩  · 公众号  · 二次元  · 2017-03-23 20:50

正文

UP主:菠萝强

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耳机线为什么总是会自己打结?这其实也是一个数学命题...


相信大家都有过这样的困扰吧?当你把耳机放在口袋里,没走几步之后,再把耳机拿出来,它就自动变成这样一坨了。



事实上,在2007年就有两位物理学家做过实验,专题名称叫做“搅动状态下绳子的自发性打结”。这项研究还得到了2008年的搞笑诺贝尔奖。



将一条绳子放在一个长宽高30公分的透明箱子里,限制它活动的空间,接着实验在转速固定的情况下,测量不同长度的绳子转动“10秒”后打结的概率是多少。别以为绳子打结是很简单的事情,它在数学上是一个非常博大精深的分支“纽结理论”。



他们将每个实验成果,就是那些打结的绳子,用相机拍照,并标示出红、绿两种不同颜色的交叉法。红色代表自上交叉,绿色代表自下交叉…因为同一种绳结其实会有千奇百怪的形状,两个看起来完全不一样的绳结,可能都是同一种。



所以他们用纽结理论中的琼斯多项式,来将这些绳结做简化和归类,



实验的第一个重大发现是“临界长度”。他们发现绳子在长度小于46公分时,绳子几乎永远不会打结。但是绳子长度超过46公分,到150公分这个阶段,打结的几率突然急剧增加到大约50%,而更长的绳子打结的概率成长则渐渐趋缓。









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