为什么耳机线会打结

每次把耳机塞到口袋里或者书包里之后拿出来,耳机线总归打上了无数个及其缠绕的节,这是为什么?

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3个答案
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1• 问题分析
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,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。

2• 寻找可能的原因来解释问题
接下来简化问题,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。
这个复杂的9维向量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。

3•解决途径
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。

4•另一种解释
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。

来自 知乎

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唐三藏无疯魔,不成佛!

2012-03-20 18:39
支持者: scythe7 Iamours 零天

孙悟空去压龙山夺了幌金绳,又化作九尾狐狸模样返回莲花洞。败露了身份后,悟空便扔出幌金绳来缚银角大王。不想银角念动松绳咒解了绑,反用它捉了悟空。但见这法宝千缠万绕,悟空虽有一身本领却也解它不得。众喽啰大喜:“大王,这法宝是何来历啊?”金角笑道:“呵呵,耳机线改的。”


阿弥陀佛!

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夸克duscbt物理系本科生

2012-06-03 00:59

好久之前的问题啦~08年9月松鼠会Dr.You就有人问的,小菊给出的答案http://songshuhui.net/archives/1541 就是被这个文章吸引到松鼠会一发不可收拾的~~
不过貌似和一楼的一样。。就当补个源链接咯
@零天

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