العلم العجيب وراء انحلال رباط حذاءك قد تم حلّه أخيرًا
العلم العجيب وراء انحلال رباط حذاءك قد تم حلّه أخيرًا

ميل أربطة حذائك أن تنحل مـــن تلقاء نفسها بشكل عجيب يمثل شعور بالضيق مألوف لنا جميعًا، لكن يعتقد العلماء الآن أنّهم اكتشفوا الحل العلميّ لهذا اللغز: ويتلخص الأمر فـــي حركة القدم الاندفاعية وصدمها الأرض.

فـــي الواقع، تكشف الدراسة الجديدة عن انحلال رباط الحذاء، أنّ القوى المؤثرة على رباط الحذاء مُحكم الربط يمكن أن تكون أكبر مـــن القوى التي يشعر بها الأشخاص وهم على متن أصعب قطار ملاهي (قطار الموت – Rollercoaster) – لذلك فإنّه مـــن المنطقي أن تميل الأربطة للانزلاق عن بعضها.

لفهم لغز أربطة الحذاء المفكوكة بشكل أكبر، قام العلماء بدراسة حركة عدّاء على جهاز للسير وقدم اصطناعية مُبرمجة على أن ترتفع وتحُط على الأرض كما تفعل اقدامنا.

اكتشفوا أنّ هناك مجموعة مـــن القوى المؤثرة على الأطراف الحرة مـــن رباط الحذاء تعمل تدريجيًا على فك العقدة القوية فـــي المنتصف – حتى رغم تركيز اهتمامك على عقدها بقوّة – وبمجرد أن تبدأ عملية الفك هذه، لا يمكن إيقافها.

أخبر (أوليفر و. رايلي-(Oliver O’Reilly، أحد أفراد فريق البحث، هانا ديفلين مـــن صحيفة ((The Guardian: »إنّه أمر غير مُتوقَع لكن عندما يحدث، ما هي إلّا خطوتين أو ثلاثة و يتحول الأمر لكارثة لا توجد طريقة لتفاديها. «

اكتشف الباحثون مـــن خلال ملاحظاتهم، أنّه عندما نقوم بجولة هرولة حول الحيّ أو الجري سريعًا للحاق بالحافلة، تضرب أقدامنا الأرض بقوة تفوق 7 أضعاف قوة الجاذبية.

يجعل هذا الأمر، الأطراف الحرة لأربطة الحذاء تلتف حول نفسها – لكن ما يحدث فـــي الحقيقة هو أنّ الأربطة تتمدد ثم ترتخي مرة أخرى أثناء الجري أو السير.

بينما ترتفع الساق لأعلى مرة أخرى، تُمسِك قوة القصور الذاتي بالأربطة عكس هذه الحركة، وتسحبها للأطراف حتى نهاية الخيوط.

تجعل حركة القدم التي تحط على الأرض وحركة الارتقاء، العقدة تنحل، وقبل أن تدرك الأمر، فإنّك تحاول ألّا تتعثر بقدمك وتقع.

بمعنى آخر، تشد قوى الجاذبية والحركة أطراف رباط الحذاء تمامًا كما تفعل أيدينا.

اكتشف الباحثون أنّ السير على الأرض بشكل ثابت، أو تأرجح ساق مـــن على كرسي لم يكن لـــه نفس التأثير، لذا فإنّ الجري أو السير، ومجموعة معينة مـــن القوى هي التي تبدو السبب الرئيسي لذلك.

نظرت الدراسة أيضًا إلى الاختلافات أوضح ما يُسمى (عقدة الجدة – Granny Knot) و (العقدة المربعة – Square Knot)، مكتشفين أنّ العقدة المربعة فشلت فقط فـــي نصف المرات أثناء الاختبارات بينما فشلت عقدة الجدة باستمرار.

طبقًا للمعطيات يبدو أنّ (العقدة المربعة – Square Knot) مقاوِمة أكثر للقوة التي تضرب بها أقدامنا الأرض – لكن الفريق مازال غير متأكد بالضبط ما هو السبب.

يقول الباحثون أنّه يمكننا تعلم الكثير مـــن هذه الدراسة، بجانب كم مرة يجب علينا إعادة ربط أحذيتنا: حيث يمكنها أن تُعَمِّق فهمنا لكل أنواع العُقد المهمة، مـــن ميكانيكا الكم وصولًا إلى (الحمض النووي – DNA).

يقول (كريستوفر دايلي دايموند- (Christopher Daily، فرد آخر مـــن الباحثين: »عندما نتحدث عن البنيات المعقدة، إذا بدأت فـــي فهم رباط الحذاء، حينها يمكنك تطبيق ذلك على أشياء أخرى مثل الحمض النووي و البنيات المجهرية، التي تفشل تحت تأثير القوى الديناميكية. «

ويضيف:» إنّها الخطوة الأولى ناحية فهم لماذا تُعَد عُقَد معينة أفضل مـــن غيرها، الشيء الذي لم يتمكن أحد مـــن فعله حقًا. «

تم نشر البحث فـــي صحيفة Proceedings of the Royal Society A (A هو القسم المختص بنشر الأبحاث المتعلقة بالعلوم الفيزيائية).

ترجمة: بسام محمد عبد الفتاح
تحرير: يمام اليوسف

المصدر

المصدر : انا اصدق العلم