繩子為什么總愛打結

王慶玲

長而柔軟的繩子在自然狀態下會自發形成許多不同的構型，或是一條整整齊齊的直線，或是繩子的一端彎曲并與中段交叉.

而在實際情況下，后一種情況占了大多數，繩子總是傾向于自我纏繞，最終結成一團.在這些隨機的構型中，基本沒有不成團的，所以這些繩子最后基本都會變成一團“亂麻”.一旦打結，從能量上來說就不太可能自動解開了.因此，繩子的結只會越來越多.

繩子打結可不是一個簡單的問題，數學家們為此還開創了一個拓撲學的分支學科，叫做紐結理論，用來研究紐結的數學特性.

紐結的數學定義是處在三維空間里的任何簡單封閉曲線.在很長的一段時間內，紐結理論都被認為是一種高深莫測的數學分支.

為了把繩子放進盒子里，就必須把繩子盤繞起來.此時繩子末端就會與繩子的某些節段平行.當盒子翻轉時，繩子末端就有可能落到平行節段的中間而形成交叉.經過多次交叉后，繩子末端基本上就會纏繞在繩子的某個節段上，從而形成不同的紐結.

如何減少打結幾率？

如果使用較硬的繩子，打結的幾率就會減小.可能這就是為什么蘋果公司最近幾代筆記本電腦的電源線都選用了較硬的材料.這也解釋了為什么又細又長的圣誕樹彩燈總是一團糟，而又短又粗的接線板電線卻總能平平整整.

另外，較小的容器也能防止打結.實驗發現，較長的繩子在較小的盒子中時，由于繩子有一種展開的趨勢，所以它會緊貼盒子內壁，從而在盒子翻轉時繩子末端不會掉到繩子中段纏繞起來.

這是科學家們提出的臍帶打結發生幾率較低（約1%）的原因：子宮內的空間緊湊，不足以讓臍帶打結.

最后，盒子翻轉速度較高可以減少繩子打結幾率，因為離心力的存在，繩子會緊貼盒子內壁，根本沒有打結的可能.然而，這種方法似乎無法用于解決耳機線在包里打結的難題.也許你可以用翻筋斗的方式來行動，或者是買一些帶有小口袋的衣服.我覺得應該還是后者比較現實吧.

（作者單位：江蘇省海安縣城南實驗中學）