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第七百一十四章 拓扑
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大多数:绳子总是倾向于自我缠绕,最终结成一团。在这些随机的构型中,基本没有不成团的,所以这些绳子最后基本都会变成一团乱麻。一旦打结,从能量上来说就不太可能自动解开了。因此,绳子的结只会越来越多。
    绳子打结可不是一个简单的问题,数学家们为此还开创了一个拓扑学的分支学科,叫做纽结理论(knottheory),用来研究纽结的数学特性。
    纽结的数学定义是处在三维空间里的任何简单封闭曲线。利用这个定义,数学家们把纽结分成了几类:例如最简单的三叶结,绳子与自身只交叉3次;类似地,还有绳子与自身交叉4次形成的结,也就是八字结。数学家们已经找到了一组称为琼斯多项式(jonespolynomials)的数字公式来定义每种纽结。然而,在很长的一段时间内,纽结理论都被认为是一种有些高深莫测的数学分支。
    2007年,物理学家道格拉斯史密斯(dougssmith)和他当时的本科生道林雷默(dorianraymer)决定用真正的绳子亲手验证一下纽结理论的可行性。在实验中,他们把一条绳子放入盒子中,然后翻转盒子10秒。随后,雷默又改变绳子的长度、硬度、盒子大小、翻转速度等参数,进行了约3000次重复实验。
    结果显示,在大约50%的概率下,绳子会打一个结。而影响这一结果的主要因素之一是绳子的长度:长度小于15英尺(约46厘米)的绳子打结的情况较少;而随着长度增加,打结的几率也增大。然而这也有上限,当绳子的长度达到5英尺(约1

第七百一十四章 拓扑(5/7)
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