为什么放在口袋里的耳机线很容易缠在一起？

Shaman · 发表于 2013-4-17 19:19:33

在哥的一贴【看图说话】谁是真正的打结高手
http://www.tianyouzhai.com/forum ... 206&fromuid=864
中，有好奇美眉问可是为什么呢？

哥秉承助淫为乐的原则在网上找了一下，居然真有牛逼的网友给出了比较科学的答案：

首先，最基本的解答，是热力学中的熵增原理：事物运动总是向着熵（物理学中对混乱度或随机度的一个度量，越大越趋于随机）增加的方向前进。这完全正确，并无懈可击，但实在是过于晦涩、含蓄与笼统。所以，本人还是觉得从结构学角度解释更妥当些。

首先，分析耳机线的结构：显然，耳机线大多为包裹着橡胶物质的金属丝。由于耳机线长宽线度比例极度失调（= =bbb），导致了它极易被弯曲（这是常识）。同时，由于橡胶出色的拉升性能，令橡胶套在外力作用下，易发生围绕中轴（金属丝）的扭转。这两点造成耳机线结构上存在有至少三个维度（左右弯曲、前后弯曲和围绕中轴的扭转）的不稳定性，轴向拉扯时强度大，其他方向几乎可认为无强度。

很不幸的是，耳机的功能又导致了其特殊设计样式：前端必须分叉成两股，以绕开你的脖子。最终，形成了一个Y型结构。加入前面提到的不稳定性概念，可以粗略的认为，耳机线的每一次形状变换，都牵扯到9（因为每股间的维度是独立的）个不同维度的变化，也就是3个3维向量（3条耳机线）组合成的一个9维向量，如此多维度的复杂变化，当今就算用计算机也是很难精确模拟的。

所以，接下来让我们简化问题，只考虑这个9维向量的变化趋势。众所周知，水往低处流，这是能量最小原理的体现。高处的水池一旦出现缺口，就是一个不稳定状态，必须向稳定状态（低处）转移。把耳机线不经整理塞在口袋中后，可以大概的视为它在随机外力下的被迫运动。耳机线也和水一样，它必须将自己”推向”某种稳定状态，以克服各种外力的”打扰”。

那么这种”软体”的不稳定结构如何能达到稳定呢？对！自身缠绕！类似藤类植物缠绕、螺旋的生长方式。这样就可以在不改变材料特性的情况下大幅增加结构的稳定性。缠绕的越紧密，强度通常就越高。可以类比早饭没吃，放到中午受潮的油条：可能两根的时候还立的起来，吃掉其中一根就不行了（orz自己的想象力）。

这个复杂的9维向量，总是不断的靠近它的终极目标：最紧密的缠绕（大概。。。是一个线球= =|||），以克服外力，确保自身结构稳定。

综上，耳机线的缠绕本质上还是科学的宿命，但并不是没有解决办法。比如，用更粗更有韧性的线材，以加强自身强度，减少向量各个维度的变化量，使其更难以纠结（记得某些品牌的耳机的线材用了尼龙网包覆，防缠绕的效果很好）。或者用更短的耳机线减少变化总量，或者事先就整理好（一定程度上增强了结构强度）才放入口袋，再或者，干脆自己乱缠一通，从概率的角度看，拿出来的时候也不见得会更乱到哪里去:P

补充：
其实缠绕的概念可以从另一个稍嫌复杂的角度解释：事物总是趋于各向同一（可以由熵增原理引出：完全的随机状态其实就是各向同一的）。同一的结果就必定是整体上最小的自由度与最少的变量。还记得那3个3维向量么？缠绕就是将两个甚至3个独立向量简并成一个向量（几条线并成了一条线）的最直接的办法。变量的数目被大幅减少，耳机线Y型结构的变化模式也就被大大的简化，整体更趋于同一，于是就更稳定。好吧，你可能有些晕了，打个比方，油膜上的临近的两滴圆形水珠合并成一个大水珠之后，会恢复成圆形，这就是自然界自发的简并多余变量而趋于同一化的简单例子:)

eyefree · 发表于 2013-4-17 19:36:14

科普知识呀。可是我耳机坏啦，想乱都不得。

Shaman · 发表于 2013-4-17 19:42:02

lmysdju 发表于 2013-4-17 19:36
- D+ J! |; D9 x6 U科普知识呀。可是我耳机坏啦，想乱都不得。

买个新的

当幸福来敲门 · 发表于 2013-4-17 19:42:30

颠覆三观啊，这是谁活的太累了

小迷家9527 · 发表于 2013-4-17 20:17:31

各种神人都有

huangjun · 发表于 2013-4-17 20:58:55

典型的工科男啊

谢铭 · 发表于 2013-4-17 21:06:50

长知识了

12580none · 发表于 2013-4-17 21:48:20

受教了……

文天宇 · 发表于 2013-4-18 10:14:49

这个真不晓得哎

heda9876 · 发表于 2013-4-19 11:05:01

见识下

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