跳转到路径导航栏
跳转到正文内容

新知

http://www.sina.com.cn  2008年09月18日15:17  南方人物周刊

  耳机线引发的科学大讨论

  有一天,一个热情的科学爱好者提出了这样的问题,一群充满想象力和激情的科学家从各自领域出发提供了丰富多彩 的回答。

  问:为什么放在口袋里的耳机线很容易缠在一起?

  答:

  甲

  这个问题可以从结构学角度来解释。耳机线为包裹着热塑弹性材料的金属丝,而且长宽比例极度失调,导致了它极易 被弯曲;而且,跟笔记本电源线不一样,耳机线还很容易发生围绕中轴(金属丝)的扭转。这造成耳机线在结构上至少有三个 维度(左右弯曲、前后弯曲和围绕中轴的扭转)的不稳定性。

  很不幸的是,耳机的前端还必须分叉成两股,以绕上你的脖子。可以粗略认为,耳机线的每一次形状变换,都牵扯一 个9维向量(3条耳机线)的变化,十分复杂,它真是乱麻中的乱麻。

  众所周知,水往低处流,这是能量最小原理的体现。高处的水池一旦出现缺口,就是一个不稳定状态,必须向稳定状 态(低处)转移。同样道理,把耳机线不经整理塞在口袋中后,它随着身体晃动不断地晃,还受到两侧布料的挤压力和摩擦力 ,在复杂的力学环境下,它必须将自己“推向”某种稳定状态,以克服各种外力的“打扰”。

  那么,它如何追求稳定呢?对,就是自身缠绕!这样可以在不改变材料特性的情况下大幅增加结构的稳定性。缠绕越 紧密,强度通常就越高。就好像受潮的油条,可能两股的时候还立得起来,吃掉其中一股就不行了。

  于是,这个复杂的9维向量耳机线,不断靠近它的终极目标:紧紧缠绕,以确保自身结构稳定。

  这样说起来,耳机线的缠绕实在是个科学宿命。但并不是没有解决办法。比如,用更粗更有韧性的线材,以加强自身 强度(某些品牌的耳机线材用了尼龙网包覆,防缠绕效果很好);或者用更短的耳机线减少变化总量;或者事先整理好(一定 程度上增强了结构强度)才放入口袋;再或者,干脆自己乱缠一通,从概率的角度看,拿出来时也不见得会更乱到哪里去。

  乙

  用流体力学来解释这个问题吧。现实中的流体都是有粘性的,只是粘性大小不同而已(例如,菜油的粘性大于水)。 均匀流动的粘性流体在受到外部干扰的时候会产生一定的紊乱,想象一下:一条均匀流动的河水,突然掉进一块大石头,河水 就会受到干扰而产生旋涡、波浪等紊乱现象。

  好了,想想我们的主角——耳机线:耳机线之间的摩擦碰撞,口袋对它的碰撞和摩擦,以及外界不断的挤压、揉搓、 抖动……都构成了流体运动的动力和对其的干扰。

  所以,不难理解,即使是理得很顺的耳机线,最后都会变成一堆乱麻。因为再均匀的流体,只要有粘性和干扰的存在 ,最后都会紊乱,更何况一开始我们的“流体”就不怎么均匀呢。

  让人头痛的是,水流紊乱了,最后只要干扰去除,动力还在,自个也就理顺了。可是耳机线不一样啊。有些同学一抓 狂,火气上来了直接扯断耳机线,这可不就是理顺了。

  丙

  人从衣袋里取出耳机线时,通常是很随意地用两指夹取出来,这会让耳机线再次运动,加大打结的几率。最后,当乱 团团的耳机线放在眼前时,人们通常会直取端点,向外拉拽,试图破除原有的多元混沌状态,让弧度消失,殊不知此时耳机线 均已多次穿越那些交叠的不规则圆环,强行向外拉拽的后果只能是打结。总之,耳机线的纠缠是复杂力学过程和人类心理共同 作用的一个结果。

  丁

  最后,但并非最不精彩的神话学解释:每副耳机里都住着一个小神仙,当你听音乐的时候,小神仙就会跟着节拍翩翩 起舞或者疯狂扭动,这取决于你听音乐的种类。当你休息了,音乐没有了,小神仙觉得很寂寞,就顺着线路来回乱跑,试图找 回刚刚的音乐。如果你听的是《天鹅湖》,小神仙的步伐会慢一点,耳机的线也不会缠太多圈,如果你听的是disco,那 就惨了,准备花上两个小时整理耳机线吧。


Powered By Google ‘我的2008’,中国有我一份力!

相关专题 南方人物周刊

相关链接的新闻

新浪简介About Sina广告服务联系我们招聘信息网站律师SINA English会员注册产品答疑┊Copyright © 1996-2008 SINA Corporation, All Rights Reserved

新浪公司 版权所有