为相识开耳机线缠绕之谜，科学家把绳子装在盒里摇摆了三千多次

稽核专家：罗会仟

中国科学院物理研究所副研究员

某个精美的一天，当你忽然心血来潮想从口袋里掏出耳机听听音乐时，不出不测总是会发现，耳机线不知道什么时间又缠在一起了！

同样是线，电源线、数据线放在包内里，就很少打结，凭什么耳机线那么容易打结呢？难道口袋里有个小妖精，天天蹲在你的口袋里等着给耳机线打结？

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什么把耳机线缠到了一起？来相识扭结理论

纽结，顾名思义就是一根首尾相接的打告终的绳子，此中大概有扭曲的交点。至于纽结理论（Knot theory）是拓扑学的一个分支，研究纽结的拓扑学特性。在扭结理论中，素纽结（Prime knot）是指不能分解的非平常纽结。

全部交织数少于或便是7的素纽结。

每一种素纽结重要是用交织数来标志，交织数类似的素纽结可以用差别的下标进一步分辨。

泉源丨维基百科

纽结理论是个研究怎样把多少个圆环嵌入到三维实欧氏空间中去的数学分支。它研究的对象必须是曲线,而且是三维空间中的曲线，因此我们可以把耳机线打结的题目归到纽结理论中来。在纽结理论中，假如一个结可以在不分离两个端点的环境下转换成另一个结，则以为转换前和转换后的这两个结是等价的。

早在2007年，物理学家道格拉斯·史密斯（Douglas E.Smith）与本科门生道林·雷默（Dorian Raymer）就已经研究了把纽结理论应用于绳子打结的可行性，他们还因此得到了搞笑诺贝尔奖的物理学奖。

实验职员把差别长度、软硬的绳子装在透明的盒子里，并用各种速率旋转盒子，举行了3415次实验。

实验发现，软的绳子更容易打结——从我们的一样平常生存体验中可以知道，软的绳子，像毛线、针线这些，恣意捏一捏都能变成一团结。相比之下，电源线、数据线又粗又硬，就很难形成像耳机线那样复杂的结。

实验还发现，一根不到46厘米长的绳子在被密封在一个旋转的盒子里一段时间后，险些不会打结。但从46厘米增长到150厘米之间，结形成的概率会急剧上升。假如绳子的长度高出这个长度，打结的概率就根本稳固在了50%。

打结概率-绳子长度(m)

泉源丨sciencealert

不妨丈量一下你的耳机线，你会发现它大概就是150厘米长。从上图可知，竖轴体现打结的概率，横轴体现绳子长度；140厘米就是1.4米，横轴的1.4对应竖轴的0.4到0.5之间某个数，以是我们可以看出它“最少”有差不多50%的概率打结。为什么说是“最少”呢？由于可以把耳机线当成是Y字形的绳子，此中有三条线，且两头的耳机重量比耳机线重，容易把耳机线动员起来，进一步增长了耳机线相互缠绕起来的几率。

他们还发现，正方体箱体宽度增长一倍，打结概率略有增高，但淘汰箱子宽度的33%会使打结概率急剧低落。

末了，这里有一个表示图，展示了一根线是怎样开始在一个旋转的盒子里盘绕起来的。研究表明，绳的一端只需与另一端交织两次就能自觉打结:

泉源丨sciencealert

这下你大可放心了：这些结的形成确实是出于物理缘故原由，而不是由于某种超天然气力。

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怎样制止耳机线缠绕？

从实验中我们可以总结出以下结论：

更柔韧的质料通常更容易打结。

以是假如耳机线更硬，打结的几率就能淘汰。

耳机线翻滚得越多，越有大概被缠绕在一起，打结的大概性就越大。

胸前的口袋通常比裤子口袋更小，因此把耳机放在胸前的口袋里大概比放在裤子口袋里更好。

盒子越大，结就越多。

以是，假如你把耳机放在小口袋里，而不是大袋子里，耳机线大概有更少打结的机遇。

泉源丨pixabay

于是，假如想让耳机线不打结，各人可以试试以下三种方法：

1.捆绑耳机法：人为地先把耳机线整洁地缠绕起来，如许它就不容易乱动，也就不容易打起结来了。

2.袒露机头法：把耳机的两头袒露到裤兜表面，只要耳机头不在线之间穿梭，光耳机线自己打圈是不会形成结的。

3.收纳法：把耳机线放在一个专门用来装耳机线的小盒子里。

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耳机线打的结有大概自己解开吗？

答案是有，但当且仅当耳机在振动中沿着它打结的路径原路返回。然而这个概率非常小，一样平常来说，物体更倾向于从有序发展到无序。但要从无序回到有序，则通常须要付出能量的代价。

也就是说，打结是比解结更稳固的了局，耳机线天然也就更倾向于“打结”这个结果了。

再看看另一个角度——耳机线的外皮通常由TPE质料（热塑性弹性体）制成，这种质料富有弹性且硬度小，TPE的摩擦系数与打仗面积的巨细无关，但它同时又和硬度有关，且与其硬度成反比，即当TPE硬度增长时，摩擦系数会减小。这意味着当耳机线缠绕在一起时，由于摩擦力的存在，这些结就更难自觉解开了。

泉源丨pixabay

如今，无线蓝牙耳机徐徐成为了人们的新宠，既然没有线，那也就不存在打结的烦恼了。

但是话说返来，假如你发现你的耳机线打结了，在心情因此变得暴躁之前，为什么不乘隙花点时间研究一下这些结呢？

亚历山大大帝：什么结？吃我一剑！

泉源丨维基百科

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编辑：Mngata

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