Egyes csomók erősebbek, mint mások, de a tudósok régóta küzdenek annak meghatározásával, hogy miért. A színváltoztató rostszálak segítségével most a kutatók egyszerű matematikai szabályokat dolgoztak ki, amelyek a csomók topológiája - a csomó kötésének geometriája - alapján meghatározzák a különféle csomók relatív szilárdságát.
"Annak ellenére, hogy csomók évezredek óta léteznek, nem sokat tudunk arról, hogy miért működnek úgy, ahogy működnek"
- mondta el Vishal Patil, az MIT alkalmazott matematikusa. A legegyszerűbb csomók jobb megértése érdekében Patil és munkatársai színváltoztató rostszálakat tanulmányoztak olyan árnyalatokkal, amelyek megmutatják a kisebb és nagyobb feszültségeket a csomózott szálban. A rostszálakban lévő csomókban megfigyelt deformitások megegyeztek a kutatók számítógépes szimulációjában kiszámított torzulásokkal - ami így jó előre jelezte a különféle csomók relatív szilárdságát is. A csapat ezt a szimulációs technikát alkalmazta a két különálló kötéldarabot összekötő, bonyolultabb csomók relatív szilárdságának előrejelzésére is.
Patil és munkatársai végül úgy találták, hogy három tulajdonság magyarázza a csomó erejét.
A szabályok csak az egyes csomók relatív szilárdságát jósolják meg, vagyis azt, hogy az egyik csomó erősebb-e, mint a másik, nem pedig magának a csomónak az erősségét. Ahhoz a kutatóknak olyan részleteket kell mérlegelniük, mint például a csomó kötéséhez használt kötél vagy rost tulajdonságai.
Bár mindenre nem, de az eredmények arra magyarázatot adnak, hogy miért erősebb egy négyszögcsomó, mint egy másik hasonló csomó, úgynevezett nagyi-csomó, amely kioldódó cipőfűzők gyakori okaként híresült el. A négyzet alakú csomótól eltérően a nagyi-csomónak kiegyensúlyozatlan a csavarodása, és ebben, - velünk együtt - ez is könnyen elbotlik.
(Forrás: ScienceNews Képek: MIT, Flickr, Wikipédia, Pxhere)