科学家告诉你，什么样的绳结最靠谱
从远古时期的结绳记事，到现代生活中系鞋带、绑东西，绳结是一项看似再平常不过的通用技能。但不起眼的绳结，也隐藏着深刻的数学物理知识。一个至关重要的问题是，在千变万化的绳结打法中，什么样的绳结容易解开，什么样的又最稳定呢？决定绳结稳定和耐用性的因素到底是什么？
最近，来自麻省理工学院的研究人员在《科学》上发表了一项研究，揭示了绳结的拓扑结构与其稳定性、耐用性之间的关联。
他们利用受力变形后颜色也会随之改变的绳子，分别分析了单绳结和双绳结（连接两根绳的绳结，包括八字节、Grief结和平结等）中各个部位的受力情况，确定了和绳结稳定性相关的3个拓扑因素，分别是：绳结间的接触次数、弯曲度和循环数。
阿尔卑斯蝴蝶结
随后，他们测试了攀岩使用的专业绳结打法——阿尔卑斯蝴蝶结的表现，证实阿尔卑斯蝴蝶结在上述3个因素上都远远优于其他常见的绳结，这正是它适合攀岩等应用场景的原因。
齐柏林结
不过研究也发现，另一种名为“齐柏林结”的打结方式，由于弯曲度和循环数更高，因此能比阿尔卑斯蝴蝶结承受更多的力。
燃烧的龙卷风，你听说过吗？
相较于极具破坏性的龙卷风，它的究极进化版本：处于燃烧状态的龙卷风——火龙卷——更加罕见，破坏力也更加惊人。
2018年7月下旬，在美国加利福尼亚州的一场大火中，突然窜出来一个直径达300米的火龙卷。当时，这个庞然大物的风速几乎达到了每小时260千米，并最终形成了高达4800米的巨大火柱。而后续在它持续移动的40分钟内，留下了近1600米的灭绝之路。所过之处，皆是漆黑树干、被损毁的汽车和房屋。
在此次事件后，科学家试图探索火龙卷形成的原因，并重建了火龙卷形成的模型。
原来，在这次事件中，燃烧的森林后方有来自太平洋的寒冷气流，当这些密度较大的空气越过山脉，冲向下方燃烧的森林时，会撞击到缓慢上升的炽热气体，并产生强烈的旋转，最终形成了火龙卷。这样的地理条件，也是其他火龙卷事件出现的重要推手。
脉冲星光晕或解开近地球的反物质之谜
抵达地球的宇宙射线中包含大量反物质，但其来源一直没有明确答案。不过，在一项发表于《物理评论D》的研究中，科学家观测到脉冲星的奇特光晕后，可能意外地发现了这些反物质的来源。脉冲星是高速旋转的中子星，NASA的费米伽马射线望远镜观测离地球较近的一颗脉冲星盖明加（Geminga）已逾10年，累积了详尽的数据。
盖明加位于距离地球约800光年的双子座，是现今观测到的发出最强伽马射线的天体之一，每秒转4.2圈。这份新研究中，科学家去除背景伽马射线源后，看到这颗脉冲星周围有一圈暗淡的、但是范围巨大的光晕。如果肉眼能看得见，从地球上看起来这个光晕有40个满月那么大。
这圈光晕与科学家用电脑生成的正电子模型完全符合。而正电子是电子的反物质，在地球周围的宇宙射线中大量存在。科学家之前猜测这些正电子来源于脉冲星。科学家表示，这份研究首次证实了这种猜测，并且盖明加很可能是地球附近最主要的正电子发源地——地球轨道附近的正电子约20%都来自这颗脉冲星。
撰文：石云雷、杨心舟
编辑：吴非
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