UC Berkeley'deki makine mühendisleri tarafından yapılan yeni bir çalışmada, ayakkabı bağcıklarının neden sürekli çözüldüğünün üzerinde duruldu. Bu, herkesin sık sık ayakkabılarını giymek için uğraştıktan sonra sorduğu bir sorudur; ancak şimdiye kadar hiç kimsenin araştırmaya tenezzül etmeye çalışmadığı bir problemdir de. Araştırmanın önerisine göre cevap, gevşemiş ve sallanan kuvvetlerin görünmez bir el gibi davranıp düğümleri gevşettiği ve her şey çözülene dek bağcıklarınızın serbest uçlarında çekilmesidir.
Çalışma, görünüşte bariz bir soruyu yanıtlayan bilimsel bir örnekten başka bir şey değil. Sicim mekaniğinin daha iyi anlaşılması için, düğümlü yapıların çeşitli kuvvetler altında nasıl başarısız olduğuna dair daha net bilgilere ihtiyaç var. Ağır çekim özellikli bir kamera kullanıp ve bir dizi deney yapılarak ayakkabı bağcığı, düğüm başarısızlığının kuvvetlerin karmaşık bir etkileşimiyle saniyeler içinde gerçekleştiğini gösteriyor.
Berkeleyli araştırmacı Christopher Daily-Diamond "Sicim mekaniğinden söz ederken ayakkabı bağcığını anlamaya başladıysanız, dinamik güçler altında başarısız olan DNA veya mikro yapılar gibi başka şeylere de aynı teoriyi uygulayarak olumlu sonuçlar elde edebilirsiniz. Bu, bazı düğümlerin neden diğerlerinden çok daha sağlam olduğunu çözmek için atılmış bir adım." ifadelerini kullanıyor.
Ayakkabı bağcığını bağlamanın iki yolu vardır ve biri diğerinden daha sağlamdır, ancak kimse nedenini bilmiyor. Düğümün gücü “kare olan şeklinden” gelir ve birbirinin üstünde karşıtlığın iki dantel geçişi yönündedir. Zayıf sürümde iki dantel geçişi, sıkıştığında düz durmak yerine düğümün bükülmesine neden olan mimariye sahiptir. Mevcut çalışma, her iki versiyonun da aynı şekilde başarısız olduğunu gösteriyor ve iki yapının neden farklı yapısal bütünlüklere sahip olduğuna dair gelecek araştırmalar için zemin hazırlıyor.
Oliver O'Reilly, "Mekaniğin perspektifinden düğümleri anlamaya çalışıyoruz; örneğin nasıl iki sicimle onları güçlü bir şekilde belirli bir şekilde bağlayabiliyorsunuz? Zayıf düğümün her zaman başarısız olacağını ve güçlü düğümün belirli bir zaman ölçeğinde başarısız olacağını kanıtladık, ancak yine de neden bu iki düğüm arasında temel bir mekanik fark yok."
Yeni çalışmanın amacı, bir ayakkabı düğümünün dinamik güçler altında çözülmesinin mekanizması hakkında temel bir anlayış geliştirmekti. Önceki çalışmalar, düğümlü yapıların sürekli yükler altında nasıl başarısız olduğunu açıklıyordu. Araştırmacılar, serbest uçlardaki artan kuvvetlerin bağdaki başarısızlığı tetikleyeceğini de kanıtladılar. Dantellerin serbest uçlarına ağırlık verdiler ve salınan bir bağcıktaki düğümlerin serbest uçlardaki atalet kuvvetleri arttıkça daha yüksek oranlarda başarısız olduğunu gördüler.
Daily-Diamond, "Düğüm noktasındaki başarısızlık için her iki itici güçte serbest uçların ve döngülerin çekme kuvvetlerine ihtiyacınız var. Her ikisi aynı anda olmadan düğüm başarısızlığı ortaya çıkmayacaktır.” açıklamasında bulundu.
