لماذا تتعقد وتشتبك السماعات داخل الحقائب وكيف يمكن حل هذه المشكلة؟

لخص الممثل الأمريكي البارز Bill Murray مشكلة تعقيد السماعات بجملة واحدة ”إذا أردت تكوين أقوى عقدة على الإطلاق، ما عليك سوى أن تضع سماعاتك في جيبك وتنتظر دقيقة واحدة!“

لا شك أن العديد من الأشخاص يواجهون مشكلة تعقيد سماعات هواتفهم بعد وضعها في حقائبهم وجيوبهم، لكن هل تساءلت يوماً عن السبب المحدد الذي يكمن وراء تعقيد تلك السماعات؟

تساءل العلماء عن السبب أيضاً، ولمعرفة لغز ما يحدث للسماعات داخل الحقائب متوسطة الحجم، قاموا بوضع مختلف أنواع الأسلاك داخل صندوق وجعلوها تهتز لمعرفة فيما اذا انعقدت الاسلاك ببعضها. لم يقتصر الأمر على تجربة واحدة فقط، بل قاموا بالأمر لمرات عديدة جداً، 3415 مرة تحديداً!

وضحت نتائج التجربة التي حملت عنوان ”التعقيد العفوي للسلك المهتز“ بقيادة كلّ من Dorian M. Raymer وDouglas E. Smith أن تعقيد الأسلاك السريع جداً يكمن وراءه سببان أساسيان هما: طول السلك الحرج ومدة الاهتزاز.

فكلّما زاد طول السلك، زاد اهتزازه ليسبب عقدة بطريقة عفوية وسريعة. كما يتعلق الأمر بنوعية السلك، فالعناصر المختلفة كصلابة السلك وقطره تلعب دوراً إضافياً يؤثر على تعقيد السلك، إلّا أن طوله وزمن الاهتزاز يبقان أكثر العوامل تأثيراً. وللأسف، فإن هذين العاملين لن تستطيع تغييرهما في سماعاتك!

توصل العالمان إلى خلاصة تجربتهما مع الأسلاك من مختلف الأطوال ومدات الاهتزاز، ليتستنتجوا أن الأسلاك التي تكون أطوالها أقصر من 46 سنتيمتراً سيكون من المستحيل تقريباً أن تتعقد مع بعضها، مع زيادة احتمالية تعقيد الأسلاك كل ما زادت أطوالها عن ذلك.

أمّا بالنسبة لمعدل طول السماعات العادية والتي تبلغ تقريباً 139 سنتيمتر، فإن احتمالية تكوين عقد فيما بينها بشكل عفوي داخل فراغ مغلق بحجم الحقائب الاعتيادية تعادل 50%.

كما نوّه العالمان أن شكل السماعات التي تكون على هيئة حرف Y تزيد من احتمالية التعقيد العشوائي، لوجود طرف واحد فقط من الأسلاك التي يتوجب عليها الالتفاف لتكوين عقدة حول الأخرى.

ففي نهاية التجارب، تم التعرف على 120 نوع مختلف من العقد، من ضمنها كل العقد الابتدائية وحتى التي تتطلب سبع التفافات.

كيف نتجب مشكلة تعقيد السماعات؟

يقول الفيزيائي Robert Matthews من جامعة Aston في بريطانيا أن مشكلة تعقيد السماعات يمكن أن تحل علمياً بسهولة عن طريق تثبيت السماعتين سوياً بمشبك، وثم تثبيت السماعتين معاً بالطرف الأخر حيث يتم إدخال السماعات في الهواتف، ما يكوّن حلقة دون نهايات، وقد أثبت صحة نظريته عبر التجارب.

حيث طلب من عدة مدارس تطبيق تجربتين، أولها هي خلط العديد من حزم الأسلاك الحرة حتى أطوال مختلفة عشوائياً، ثم طلب منهم إعادة تطبيق العملية عينها ولكن مع ربط نهايتي كل سلك معاً، لتكوين حلقة.
قام الأطفال في مدرسة Coundoun Court بتطبيق حوالي 12000 تجربة فردية، باستخدام أسلاك تراوحت أطوالها بين 55 وحتى 183 سنتيمتر.

ليتوصلوا أخيراً إلى صحة نظرية ”حدس الحلقة“، مثبتين أن ضم أطراف السماعات معاً له فعالية كبيرة في تخفيض قدرة الأسلاك على القيام بالمناورات اللازمة لتكوين العقد، ما يخفض احتمالية تعقيدها سوياً.

ولظاهرة تكوّن العقد العشوائي آثار أخرى أكثر واقعية في الحياة، الأمر الذي جذب علماء الأحياء الذين يعملون على الحموض النووية DNA، لأن هذه المركبات الخيطية تشكل عقد فيما بينها أيضاً، لكن باحتمالية حصول عواقب جدية وخطيرة. حيث وجدت أبحاث العالم Robert Matthews أن:

في نهاية المطاف، تبقى السماعات أسلاكاً حرة تمتلك كل الظروف المناسبة لتكوين العقد فيما بينها، بدءاً من الطول وصولاً إلى الشكل، لذا فإذا أردت أن تمنع سماعاتك من تكوين العقد المزعجة في كل مرة تضعها في حقيبتك، ما عليك سوى أن تلجأ إلى تكوين حلقة مغلقة تنهي تلك المشكلة!