科学家摸清鞋带为何会松

研究人员分析了不同类型的结。来源:克里斯托弗日报-钻石

当奥利弗·奥赖利正在教女儿系鞋带时，他突然意识到了一件事:他不知道为什么鞋带突然松开了。当他去寻找这个问题的答案时，显然没有人知道这个秘密。

因此，作为加州大学伯克利分校的机械工程师，奥赖利说服了他的两个同事帮助他找到了问题的答案。最后，他们发现是鞋带上的力量组合导致了突然的失控溃败。

科学家在4月11日出版的《英国皇家学会杂志》第一卷中报道了这项研究结果。

科学家先前预测鞋带结通常会慢慢松开。但是他们的慢镜头--聚焦在跑步机上跑步者的鞋带上--显示鞋带结在一两步之内很快就松开了。

为了找出原因，奥赖利和他的同事们使用放置在鞋舌上的加速度计测量了作用在鞋带结上的力。

研究人员发现，行走时，鞋带上的撞击和加速度加在一起等于7个重力加速度，这与阿波罗飞船重返地球大气层时受到的重力加速度大致相同。

进一步的实验表明，简单的上下踩踏不足以解开鞋带的结。或者只是来回摇摆。然而，只有两个力的交错作用才能松开鞋带结——随着力的方向改变，反复的冲击最终会导致鞋带结松开。

宾夕法尼亚州匹兹堡卡内基梅隆大学的机械工程师哈立德·贾韦德说，对鞋带结为什么会松开的兴趣不仅仅是一个学术问题。

贾韦德说鞋带结是最简单的一种结，称为三叶形结。最常用的结通常是三叶形结的组合。他说:“如果我们理解简单结是如何工作和松开的，那么我们就能理解更复杂的结。”

科学家指出，研究结果可能有助于制造更好的外科结和更强的纤维，甚至解开为什么深海光缆会缠结和断裂的谜团。它还可以帮助电脑动画制作人员改进对头发运动的模仿，因为头发的运动和扭曲类似于鞋带和结的运动。

奥赖利鼓励人们下次走路或跑步时注意自己的鞋带。他们可以把一只鞋打成祖母的结，而另一只鞋打成方结，然后看看他们的鞋带是如何工作的。但是人们走路时必须小心:没有人想绊倒，对吗？(赵茜·Xi)

中国科学新闻(2017-04-13，第二版国际)