王慶玲
長(zhǎng)而柔軟的繩子在自然狀態(tài)下會(huì)自發(fā)形成許多不同的構(gòu)型,或是一條整整齊齊的直線(xiàn),或是繩子的一端彎曲并與中段交叉.
而在實(shí)際情況下,后一種情況占了大多數(shù),繩子總是傾向于自我纏繞,最終結(jié)成一團(tuán).在這些隨機(jī)的構(gòu)型中,基本沒(méi)有不成團(tuán)的,所以這些繩子最后基本都會(huì)變成一團(tuán)“亂麻”.一旦打結(jié),從能量上來(lái)說(shuō)就不太可能自動(dòng)解開(kāi)了.因此,繩子的結(jié)只會(huì)越來(lái)越多.
繩子打結(jié)可不是一個(gè)簡(jiǎn)單的問(wèn)題,數(shù)學(xué)家們?yōu)榇诉€開(kāi)創(chuàng)了一個(gè)拓?fù)鋵W(xué)的分支學(xué)科,叫做紐結(jié)理論,用來(lái)研究紐結(jié)的數(shù)學(xué)特性.
紐結(jié)的數(shù)學(xué)定義是處在三維空間里的任何簡(jiǎn)單封閉曲線(xiàn).在很長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi),紐結(jié)理論都被認(rèn)為是一種高深莫測(cè)的數(shù)學(xué)分支.
為了把繩子放進(jìn)盒子里,就必須把繩子盤(pán)繞起來(lái).此時(shí)繩子末端就會(huì)與繩子的某些節(jié)段平行.當(dāng)盒子翻轉(zhuǎn)時(shí),繩子末端就有可能落到平行節(jié)段的中間而形成交叉.經(jīng)過(guò)多次交叉后,繩子末端基本上就會(huì)纏繞在繩子的某個(gè)節(jié)段上,從而形成不同的紐結(jié).
如何減少打結(jié)幾率?
如果使用較硬的繩子,打結(jié)的幾率就會(huì)減小.可能這就是為什么蘋(píng)果公司最近幾代筆記本電腦的電源線(xiàn)都選用了較硬的材料.這也解釋了為什么又細(xì)又長(zhǎng)的圣誕樹(shù)彩燈總是一團(tuán)糟,而又短又粗的接線(xiàn)板電線(xiàn)卻總能平平整整.
另外,較小的容器也能防止打結(jié).實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),較長(zhǎng)的繩子在較小的盒子中時(shí),由于繩子有一種展開(kāi)的趨勢(shì),所以它會(huì)緊貼盒子內(nèi)壁,從而在盒子翻轉(zhuǎn)時(shí)繩子末端不會(huì)掉到繩子中段纏繞起來(lái).
這是科學(xué)家們提出的臍帶打結(jié)發(fā)生幾率較低(約1%)的原因:子宮內(nèi)的空間緊湊,不足以讓臍帶打結(jié).
最后,盒子翻轉(zhuǎn)速度較高可以減少繩子打結(jié)幾率,因?yàn)殡x心力的存在,繩子會(huì)緊貼盒子內(nèi)壁,根本沒(méi)有打結(jié)的可能.然而,這種方法似乎無(wú)法用于解決耳機(jī)線(xiàn)在包里打結(jié)的難題.也許你可以用翻筋斗的方式來(lái)行動(dòng),或者是買(mǎi)一些帶有小口袋的衣服.我覺(jué)得應(yīng)該還是后者比較現(xiàn)實(shí)吧.
(作者單位:江蘇省海安縣城南實(shí)驗(yàn)中學(xué))