Teori simpul: mengapa kabel headphone selalu kusut?

Teori simpul: mengapa kabel headphone selalu kusut?
Teori simpul: mengapa kabel headphone selalu kusut?
Anonim

Eksperimen yang dilakukan oleh fisikawan Amerika telah memungkinkan untuk mengklasifikasikan simpul yang terbentuk dengan menggoyangkan sekotak kabel dan membuat model pembentukannya.

kabel headphone
kabel headphone

Panjang kabel yang panjang dapat mengambil berbagai macam konfigurasi. Misalnya, kawat dapat diletakkan dalam garis lurus, atau ditekuk di tengah.

Dalam matematika, seluruh area dikhususkan untuk ini, yang dikenal sebagai teori simpul, yang mempelajari penyisipan manifold satu dimensi dalam ruang Euclidean tiga dimensi. Untuk mengklasifikasikan node, tabel node dibuat - daftar diagram dari semua node sederhana yang memungkinkan proyeksi ke pesawat

Pada tahun 2007, fisikawan Douglas Smith dan Dorian Raimer memutuskan untuk menerapkan teori simpul pada kabel nyata. Mereka memasukkan seutas kawat ke dalam kotak dan mengocoknya selama 10 detik. Raimer mengulangi percobaan 3.000 kali dengan kabel dengan panjang dan kekakuan yang bervariasi, mengganti kotak dan kecepatan serta teknik pengocokan.

Dalam 50 persen dari semua kasus, kawat menjadi kusut untuk membentuk simpul. Tentu saja, banyak tergantung pada panjang kawat. Relatif pendek - 15 cm atau kurang - sebagian besar tidak membentuk simpul. Namun, mulai dari panjang tertentu, kekusutan kawat menjadi tak terhindarkan.

Raimer dan Smith mengklasifikasikan jenis simpul yang ditemukan menggunakan polinomial Jones dari teori simpul matematika. Setelah masing-masing gemetar, mereka memotret kawat dan memasukkan gambar itu ke komputer. Program yang mereka buat kemudian mengklasifikasikan node yang ditemukan.

Secara khusus, para peneliti berhasil menemukan 14 simpul paling sederhana yang diprediksi oleh teori matematika dan terdiri dari tujuh atau kurang persimpangan. Tentu saja, semakin sederhana simpulnya, semakin sering ditemukan. Tetapi ada juga node yang lebih kompleks, hingga 11 persimpangan.

Berdasarkan pengamatan mereka, fisikawan telah menciptakan model teoritis belitan kawat. Ini didasarkan pada fakta sederhana bahwa untuk memasukkan kawat panjang ke dalam kotak, ia harus ditekuk sehingga beberapa bagiannya sejajar dengan yang lain. Saat Anda menggoyang dan memutar kotak, segmen ini berpotongan dan berakhir di atas satu sama lain, berulang-ulang.

Gambar
Gambar

Jadi apa yang dapat Anda lakukan untuk membuat kabel tidak terlalu kusut? Salah satu solusi yang mungkin adalah meningkatkan kekakuannya. Mungkin ini sebabnya laptop Apple generasi terbaru memiliki kabel yang kurang fleksibel.

Solusi lain yang disarankan oleh para ilmuwan adalah mengurangi ukuran kotak. Jika kabel ditekan dengan kuat ke dinding wadah, tingkat dan kemungkinan belitan juga akan berkurang.

Popular dengan topik