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MIT 用变色纤维开发出数学模型,可预测绳结稳定度

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人们使用绳结已有数万年的历史,可以说是各种文化演进的一部分也不为过。即使是科技进步的现今,人们每天仍会使用流传已久的结绳方式来固定、装饰各种事物,但每一种绳结究竟有什么差异?

尽管绳结随处可见,但人们实际上对绳结的理解并没有很深入。截至目前为止,我们所学到各种绳结的用途理解,都是基于数千年来的反复测试累积的知识,是这些经验告诉我们什么绳结适用于什么任务,但对于特定绳结为什么在某个用途上效果不好,又该如何预测这一点仍然难以捉摸。

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作者/游家璇

刊载于《科学》(Science)期刊的最新研究,麻省理工(MIT)数学家及工程师成功运用变色纤维开发出一种数学模型,透过将理论与实证相结合,未来可以更好解释并预测绳结在特定应用上的稳定性。

2018 年,MIT 副教授 Mathias Kolle 带领的团队设计出可拉伸的纤维,这些纤维会依据应变或压力转换颜色,这项发明让数学系副教授 Jörn Dunkel 开始思考:这项技术是否能用来协助研究绳结的稳定性?

长期以来,数学家对于绳结都非常感兴趣,Dunkel 解释,在数学的纽结理论中,所有与力学有关的东西都被无视,绳结被视为拓扑的一个分支,比起线的材质、物理位置更关注理论模式。

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