BERKELEY, BRATISLAVA. Hovorí sa, že človek má v živote iba dve istoty: dane a smrť. Treťou by mohli byť rozviazané šnúrky na topánkach. Nech spravíme akokoľvek pevný uzol, vždy sa po istom čase rozviaže.
Príčinu neposlušnosti šnúrok v topánkach odhalil nový výskum inžinierov z Kalifornskej univerzity v Berkeley. Výsledky zverejnili v žurnále Proceedings of the Royal Society A.
Od šnúrok k DNA
Spoluautorka výskumu Christine Greggová si obula bežecké topánky a začala bežať na bežeckom páse, kým jej kolegovia snímali nohy vysokorýchlostnou kamerou. V druhej časti experimentu sledovali rozpad uzlov na nárazovom kyvadle, pričom používali rôzne typy šnúrok a na ich konce vyskúšali pripevniť aj závažia.
Vedci zistili, že pri behu dopadá noha na zem sedemkrát väčšou silou, ako je pôsobenie gravitácie. Šnúrkový uzol sa pod vplyvom takto veľkej sily rozťahuje a uvoľňuje, zatiaľ čo kolísavý pohyb nohy pôsobí zotrvačnou silou na voľné konce šnúrok. Uzol je namáhaný každým krokom a mierne sa uvoľňuje. Keď sa raz začne rozväzovať, rozpadne sa do dvoch krokov.
Ak by sa vedcom na základe nových poznatkov darilo s vysokou pravdepodobnosťou určiť, kedy sa uzol rozviaže, mohlo by tým prispieť aj do vážnejších oblastí života, ako je šnurovanie topánok. Princípy výpočtov by sa dali využiť napríklad pri chirurgických stehoch, lodných uzloch alebo pri kopírovaní DNA.
"Ak porozumieme šnúrkam od topánok, môžeme lepšie porozumieť napríklad DNA či mikroštruktúry, ktoré zlyhávajú pri dynamických silách," vysvetľuje v tlačovej správe univerzity spoluautor výskumu Christopher Daily-Diamond. "Toto je prvý krok k porozumeniu, prečo sú niektoré uzly lepšie ako iné, čo doteraz nikto neurobil."
Pevnejší uzol
Vedci zatiaľ nevedia, ako dlho musí človek kráčať, aby sa uzol rozviazal. Zistili však, že aj spôsob viazania šnúrok môže ovplyvniť čas, za ktorý sa uzol pri chôdzi rozviaže.
Pri výskume porovnávali štvorcový uzol s takzvaným babičkiným uzlom. Oba vyzerajú podobne a majú po dve slučky. Slabší babičkin uzol sa podľa časopisu Science zvykne otočiť a slučky smerujú pozdĺž topánky.
Slabší babičkin uzol (vľavo) a silnejší štvorcový uzol (vpravo). (zdroj: University of California - Berkeley)Pri experimente sa takýto uzol rozpadol vždy, zatiaľ čo štvorcový uzol so slučkami smerujúcimi priečne cez topánku zlyhal približne v polovici prípadov.
"Myslíme si, že niektoré šnúrky sú lepšie na viazanie uzlov, ale základný mechanizmus, ktorý spôsobuje ich zlyhanie, je rovnaký," dodáva Greggová v tlačovej správe. "Zaujímavosťou tohto mechanizmu je, že šnúrky môžu byť v poriadku veľmi dlho. Stačí ale jeden malý pohyb, ktorý zapríčiní uvoľnenie a naštartuje lavínový efekt k rozviazaniu šnúrky."
