Если вы столкнулись с запутанным беспорядком рождественских гирлянд, проникнуться праздничным настроением может быть непросто. Кажется, что как бы аккуратно ни были уложены эти мерцающие нити каждую зиму, в следующий праздничный сезон они каким-то образом превращаются в клубок. Что же приводит к такому беспорядку?
В 2007 году ученые опубликовали в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (откроется в новой вкладке) (PNAS) исследование, объясняющее причину этого вызывающего головную боль явления. Для эксперимента они поместили в коробку струны разной длины и механически встряхнули ее, чтобы струны разлетелись, как белье в сушилке. Они повторили этот процесс более 3 400 раз и заметили, что узлы начали образовываться уже через несколько секунд после того, как коробка была повернута. На протяжении всего эксперимента образовалось более 120 видов узлов.
"Для образования узлов не потребовалось много времени — возможно, около 10 секунд. Мы были удивлены этим", - рассказал Live Science соавтор исследования Дуглас Смит (откроется в новой вкладке), профессор кафедры физики Калифорнийского университета в Сан-Диего (UCSD). "Мы сразу же начали наблюдать, как начинают формироваться эти сложные узлы. Все это было очень быстро".
Исследователи также выяснили, что длина струны влияет на вероятность образования узлов. Неудивительно, что с увеличением длины струны (самая большая длина, использованная в исследовании, составляла 15 футов, или 4,6 метра), вероятность появления узла также возрастала, в конечном итоге становясь 100% гарантированной. Материал, из которого была изготовлена струна, также оказывал влияние: согласно исследованию, более гибкие струны имели большее количество узлов по сравнению с жесткими.
Но, возможно, самым важным фактором, приводящим к образованию узлов, было то, были ли концы струн свободными, что позволяло им свободно двигаться и образовывать клубки.
"Концы - это именно то, что заставляет узел образовываться", - сказал Live Science Дориан Реймер (откроется в новой вкладке), ведущий автор исследования и бывший студент UCSD, который сейчас работает инженером-консультантом. "Моряки, наверное, лучше всех знают, что нужно контролировать, что делают концы [веревки], чтобы избежать узлов. В противном случае концы могут переместиться над или под другие участки веревки, что в конечном итоге приведет к узлам".
А в случае с рождественскими гирляндами десятки лампочек, торчащих из шнура, создают еще больше возможностей для запутывания.
"Я думаю, что, судя по моему собственному опыту использования рождественских гирлянд, это скорее те утолщения, которые торчат из боковой части шнура, которые создают большое трение и зацепляются друг за друга", - сказал Смит. "Это даже хуже, чем обычный кусок шнура".
Что же можно сделать, чтобы узлы не мешали праздничному настроению? Один из популярных способов - обернуть гирлянду вокруг плоского куска картона перед хранением в закрытом контейнере.
"Обязательно прикрепите концы лампочек скотчем к картону", - говорит Раймер. "Таким образом, вы обездвижите их, и они не будут болтаться и болтаться".
Смит согласился, добавив: "Или попросите кого-нибудь другого повесить их за вас".
