Физики, наконец, сумели объяснить, почему провода наушников всегда запутаны | Gearmix
24.06.2014 6:23

Физики, наконец, сумели объяснить, почему провода наушников всегда запутаны

Источник перевод для gearmix ()

Всем нам знаком ужасный характер карманных наушников – стоит их оставить без присмотра хотя бы на пять минут, как они тут же соберутся в невероятный и нераспутываемый узел. Но как им (и любым другим объектам схожей протяжённости) удаётся запутаться в комок в такое короткое время?

o-ORGANIZING-HEADPHONE-WIRES-facebook

Чтобы ответить на этот вопрос, физики провели несколько экспериментов, в ходе которых выяснили, что «сложные узлы часто формируются в течении всего лишь нескольких секунд», и что более жёсткие провода менее склонны к запутыванию. (Не стоит иронизировать — это настоящая наука и научный метод в действии). Затем они использовали эти данные и компьютерные симуляции, чтобы объяснить процесс формирование узлов.

«Мы использовали математическую теорию узлов для их анализа. При превышении определённой критической длины провода, вероятность формирования узла Р сперва резко нарастает с увеличением длины, а затем стабилизируется на уровне ниже 100%. Ограниченное время запутывания и жёсткость провода приводят к более низкой вероятности — однако в случае длинных и гибких проводов вероятность Р стремится к 100%.Мы проанализировали узлы, вычислив их полиномы Джонса с помощью компьютерного исследования цифровых фотографий проводов. Мы провели 3415 испытаний, и можем отметить, что почти во всех из них провода сформировали простые базовые узлы: 120 различных типов с минимальным числом пересечений 11 раз. Мы обнаружили, что относительная вероятность формирования узла экспоненциально понижалась с уменьшением минимального числа пересечений и энергии Мёбиуса – математической меры сложности узла. На основании наблюдения, что длинные жёсткие провода склонны формировать спиралевидные структуры, мы предложили простую модель, которая описывает формирование узла в силу случайных движений конца провода. Наша модель может качественно описывать все эмпирически полученные распределения узлов».

zpq0370775630006

Схематическое изображение упрощённой модели формирования узла. В силу своей жёсткости, в ограниченном пространстве провод склонен заворачиваться в спираль, что заставляет несколько параллельных отрезков проводов располагаться параллельно концу смежного сегмента. Модель объясняет, как узел формируется в результате серии случайных движений конца сегмента среди смежных участков провода.



ПОХОЖИЕ ЗАПИСИ


© Gearmix 2013
Права на опубликованный перевод принадлежат владельцам вебсайта gearmix.ru
Все графические изображения, использованные при оформлении статьи принадлежат их владельцам. Знак охраны авторского права распространяется только на текст статьи.
Использование материалов сайта без активной индексируемой ссылки на источник запрещено.
  1. Идиоты эти физики . Заняться им больше нечем Наушники , это почти тот же самый болас.