2000 №4

— Правда в том, — сказал он, — что человек никогда не знает заранее, что именно может пригодиться ему в жизни. Помолчи с мое — и ты поймешь, что такое настоящий лингвистический голод. Вот подожди, я уже знаю примерно сотню тысяч слов, а впереди у меня… — он нежно провел рукой по книжным корешкам, — широчайшие перспективы. И теперь, если мне вновь придется повстречаться с лингуа… то есть с лингвистическим вампиром, мы еще посмотрим, чья возьмет. И у кого раньше возникнут проблемы… — Редуард неожиданно замолчал, — с этим… — волнение охватило его, — ну, красным… — да что там волнение — настоящая паника! — который во рту! — закончил он и беспомощно посмотрел в глаза ксенобиолога.

МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ДОСУГИ

Теория галстучных узлов

Привычные всем детали одежды могут стать предметом серьезных научных изысканий и весьма далеких физических аналогий. Рациональная шнуровка ботинок, например, подчиняется так называемому принципу Ферма, лежащему в основе геометрической оптики (см. «Наука и жизнь» № 4,1997 г.). Механические напряжения в вечернем платье без бретелек поддаются расчету с точки зрения сопромата (см. «Наука и жизнь» № 4, 1996 г.). История галстука интересна сама по себе (см. «Наука и жизнь» № 10, 1979 г.), но не менее любопытно применение теории узлов к способам его завязывания.

Согласно легенде, у Альберта Эйнштейна был только один костюм, зато сразу в нескольких экземплярах — на каждый день недели. Благодаря этому великий физик мог не тратить драгоценное утреннее время на размышления, что же надеть. Однако не все ученые столь равнодушны к вопросам моды. Для некоторых из них детали гардероба могут, напротив, стать предметом серьезных научных исследований.

Сколько способов завязывания галстука вам известно? Скорее всего, один — тот, которым вы время от времени пользуетесь. Возможно, вы даже знаете два или три способа. Но четыре — наверняка уже предел. А вот исследователям из Кавендишской лаборатории в Кембридже Томасу Финку и Юнгу Мао известно целых 85 вариантов галстучных узлов. Правда, не все из них можно использовать на практике, особенно если вы собираетесь в приличное общество — слишком уж они бесформенны и асимметричны. Однако, как утверждают ученые, шесть из изобретенных ими способов вполне могут составить конкуренцию уже существующим.

До сих пор широкой публике было известно лишь четыре галстучных узла: простой, «Виндзор», «полувиндзор» и узел Пратта. Простой узел, или «four-in-hand», как его называют англичане, — самый старый. Он появился в Англии еще в конце XIX века. Кто именно его придумал — неизвестно. Зато следующий узел имеет, можно сказать, королевское происхождение. Его изобрел король Англии Эдуард VIII в 1936 году. Правда, к тому времени он уже отрекся от престола и назывался просто герцогом Виндзорским. Поэтому и узел получил название «Виндзор». Вслед за ним появился его упрощенный вариант — «полувиндзор». Для изобретения узла Пратта — четвертого по счету — понадобилось более 50 лет. В 1989 году об этом событии торжественно сообщалось на первой странице газеты The New York Times. По-видимому, следующего способа человечеству пришлось бы ждать еще полвека — если бы галстуками не заинтересовались физики.

Английские исследователи Томас Финк и Юнг Мао подошли к делу серьезно. Вместо того, чтобы бесконечно экспериментировать перед зеркалом, они свели задачу «о галстуке» к простой математической модели, в основу которой был положен часто используемый в термодинамике принцип «случайных шагов». Ученые представили процесс завязывания галстука как последовательность шагов, совершаемых случайным образом вдоль одного из трех возможных направлений. Поясним подробнее.