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• 相关理论自知:“为什么耳机线可以在口袋里绕成复杂的形状？》

相信用过有线耳机的童鞋都有过这样的烦恼。当你把耳机从口袋或包里拿出来使用时，耳机线总是纠结在一起，无一例外。其实这个看似简单的现象背后有很多科学可以阐述。

一堆杂乱的耳机线。

在生活中，我们可以发现，一根又长又软的绳子，在自然状态下会自发形成许多不同的构型:也许是整齐的直线，或者是绳子的一端弯曲，穿过中段。在现实中，后一种情况是大多数:绳子总是倾向于缠绕自己，并最终形成一个球。在这些随机配置中，基本没有乱七八糟的，所以这些绳子最后基本都会变成一团乱。一旦打结，从能量上来说不太可能自动解开。所以绳子的打结只会越来越多。

纽结理论是拓扑学的一个分支，可以用来解释打结和耳机缠绕现象。用数学术语来说，纽结理论是研究如何将几个环嵌入三维实欧氏空的数学分支。它的研究对象必须是三维的曲线空。在二维空空间中，因为没有足够的维度，我们不可能让一条曲线把自己和自己纠缠成一个结；但在四维或四维以上空的空间里，因为维度太多，任何结都可以很容易地解开成一条没有结的曲线。

2007年，物理学家道格拉斯·史密斯和当时的大学生多里安·雷默决定用真实的绳子来测试绳结理论的可行性。在实验中，他们将一根绳子放入盒子中，然后将盒子翻转10秒钟。随后，Ramo改变了绳子的长度、硬度、盒子大小、转弯速度等参数，进行了约3000次重复实验。

结果显示，大约有50%的概率，绳子会打结。影响这一结果的主要因素之一是绳子的长度:长度小于1.5英尺(约46厘米)的绳子打结较少；随着长度的增加，打结的概率也增加。但是，有一个上限。当绳子的长度达到5英尺(约152厘米)时，它会填满整个盒子，超过50%的情况下不会打结。

雷莫和史密斯还使用数学家发明的琼斯多项式对他们观察到的结进行分类。每次翻转后，他们会给绳子拍照，并将图像数据输入计算机算法，对绳结进行分类。根据纽结理论，有14个基本纽结，它们都包含不超过7个十字。雷莫和史密斯在实验中观察了所有14种结，还发现了更复杂的结，其中一些结有多达11个十字。

研究人员最终建立了一个模型来解释他们的观察结果。一般来说，为了把绳子放进盒子里，绳子必须盘绕起来。此时，绳子的末端将与绳子的某些部分平行。当盒子翻转时，绳子的末端可能会落入平行段的中间，形成一个十字。经过多次交叉，绳子的末端基本上都缠绕在绳子的某一段上，从而形成不同的结。

解释了这么多耳机线为什么会打结的科学依据，其实我们最想知道的是如何让耳机线不打结？研究人员在实验中观察到，如果使用更硬的绳子，打结的概率会降低。耳机线里可以找到一些涂有尼龙网的耳机，防缠绕效果比普通耳机要好。此外，使用更短的耳机线来减少零钱总量也可以减少打结现象，比如颈戴式运动蓝牙耳机或者TWS无线蓝牙耳机。或者提前完成后放在口袋里。

或者，干脆把它裹在自己身上。从概率的角度来说，拿出来可能不会更乱。

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