A csomók tudománya rendkívül régre nyúlik vissza, hiszen a csomókat az emberiség már jóval azelőtt megtanulta valamilyen formában önkifejezésre használni, hogy kifejlesztette volna az írás tudományát - régészeti kutatások szerint már a pleisztocen korban találtak csomószövésre utaló nyomokat a leletek között. De a csomók az emberiség történetét valójában még korábbi időktől kísérik végig, mivel már magában a DNS-ben is fellelhetőek csomók a hosszú polimer láncokon, amelyek időnként problémákat is okozhatnak, de természetes részét alkotják a "molekuláris köteleknek". Az MIT 2018-as kísérletében megpróbálták kiegyenesíteni a DNS kígyózó szálait és a tesztek alapján megerősítést nyert a korábbi teória, miszerint a lánc közepén elhelyezkedő csomó a DNS egyenesítése után kifelé halad, míg végül a szál végére érve magától felbomlik.

A csomók azonban nem csak kioldódni tudnak viszonylag könnyedén, hanem létrejönni is, sőt, az összebogozódott szálak számtalan eltérő típusú csomót alkothatnak. Ezt egy 2007-ben publikált tanulmány kísérletei is alátámasztották, amelyben a UCSD (University of California, San Diego) kutatói a valós, fizikailag létező csomókat és a csomók matematikai leírását, az úgynevezett csomóelméletet kombinálták a jelenség alaposabb feltérképezése érdekében. A vizsgálatok egyszerűen zajlottak: a kutatók különböző hosszúságú, átmérőjű és anyagú zsinórokat raktak egy dobozba, amit aztán körbeforgattak 10 másodpercig, másodpercenként egy forgatás tempóval.

Hogy a mérések valóban átfogó képet nyújtsanak a csomók kialakulásának eddig rejtett aspektusairól, a kísérletben több mint 3000 alkalommal ismételték meg a forgatást, más-más zsinórhossz és forgási sebesség verziókkal, majd összegezték a kapott eredményeket. A dobozban zajló eseményekről készült felvételek alapján kiderült, hogy a csomók megjelenése elsősorban az alábbi faktoroktól függ:

• az adott madzag hossza: a 46 centiméternél rövidebb darabok sokkal kevesebb eséllyel bogozódtak össze
• a zsinór anyaga: minél merevebb, keményebb anyagból készült, annál jobban tartja a formáját és annál kevésbé valószínű a csomók megjelenése
• a doboz nagysága: a szűk helyre pakolt zsinórok nem tudtak olyan szabadon mozogni és ez a kialakuló csomók alacsony számához vezetett

A számítógépes szimulációk azt is megmutatták, hogy hányféle csomó keletkezhet a forgás során, illetve, hogy hogyan indul a csomó útja: a dobozba helyezés után rögtön megjelent a spirális forma, majd a szabadon hagyott végek 50-50% eséllyel bújtak át a kör alatt vagy fölött, és minél több lehetőségük adódott a mozgásra, annál bonyolultabb formát alkottak. Mivel a kutatás szerint a csomósodást akadályozza a szűk hely, ezért elvileg könnyű elejét venni a kellemetlen összegubancolódásnak, de a kísérletben résztvevő Douglas Smith professzor elmondása szerint a csomók olyan gyorsan megjelennek, hogy a hétköznapok során nehéz legyőzni az életünket keserítő jelenséget.

"Meglepően kevés zavar vagy mozgás szükséges hozzá"

- mondta a kutató, ezért akár az is a csomók megjelenéséhez vezethet, például a vezetékes telefon zsinórjának esetében, ha felvesszük a kagylót, majd visszarakjuk a helyére.

Ez magyarázatot adhat arra is, hogyan tud az egy évvel ezelőtt gondosan a helyére rakott karácsonyfa izzósor menthetetlenül összegubancolódni: a doboz kis rázkódása pakolás közben is elegendő lökést adhat a csomók kialakulásának kezdetéhez, amit aztán tovább fokozunk a kábelek rángatásával, mikor elővesszük az eszközöket. Az égők pedig tovább bonyolítják a problémát, mivel a kiálló részek egymásba kapcsolódnak és jelentősen nehezítik a kiegyenesítés folyamatát.

A megoldást az jelentheti, ha a megelőzésre helyezzük a hangsúlyt

és már a karácsonyfa lebontása és a díszek elpakolása idején a tudományos eredmények figyelembevételével végezzük a feladatot: minél kisebb tárolóba helyezzük az égőket, hogy ne legyen lehetőségük elmozdulni, és kössük össze szorosan az egészet, vagy legalábbis ragasszuk le a végeket, amelyek a csomózódás kezdetében játszanak szerepet.

A 2007-es kísérlet nem adott minden kérdésre választ a csomókat illetően és nem nyújt tökéletes megoldást sem az összebogozódott kábelek "hatástalanításával" kapcsolatban, de rávilágított néhány fontos aspektusra a téma biológiai vonatkozásának tekintetében - megerősítette például a korábbi feltételezéseket, amelyek szerint a köldökzsinór a fejlődő embrió szűkös helye miatt nem hajlamos arra, hogy összecsomózódjon.

Ez a cikk eredetileg 2022.12.24-én jelent meg a Rakétán.

(Fotó: Getty Images/Jamie Grill, PxHere)

Nagyon ritkán esik karácsonykor a hó, mégis a fehér karácsony szerintünk az igazi – mégis miért? Túlzott elvárasainkat az oly ritka fehér karácsony iránt két dolog táplálja: az egyik a kis jégkorszak, a másik pedig Charles Dickens.