เชือกรองเท้าหลุดเองได้อย่างไร

สำหรับผู้รักการใส่รองเท้าผ้าใบ คงเคยประสบกับสถานการณ์เชือกรองเท้าหลุดอยู่บ่อย ๆ และนั่นน่าจะเป็นปัญหาใหญ่อีกปัญหาหนึ่งเลยก็ว่าได้ เพราะทั้งที่คิดว่าผูกเชือกรองเท้าจนแน่นดีแล้ว แต่พอก้มลงมองที่รองเท้าอีกที เชือกผูกรองเท้ากลับหลุดออกเสียอย่างนั้น ทำให้ต้องเเสียเวลาคอยผูกใหม่อยู่ตลอด แต่จะปล่อยให้เชือกลากกับพื้นไปแบบนั้น ยิ่งไม่ใช่เรื่องสมควรทำ เพราะเชือกรองเท้าอาจทำให้เราสะดุดล้มจนได้รับบาดเจ็บ

เหตุใดเชือกรองเท้าที่ผูกมาอย่างดีแล้วจากบ้านถึงหลุดได้
มันหลุดตอนไหน แล้วใครเป็นคนดึงล่ะ

เพื่อตอบข้อสงสัยในเรื่องนี้ นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย (University of California) ได้เริ่มต้นงานวิจัยครั้งใหม่ของพวกเขา โดยให้นักวิ่งผูกเชือกรองเท้าให้แน่น แล้ววิ่งไปบนลู่วิ่งไฟฟ้า ระหว่างนั้นให้นักวิ่งมองไปที่อื่น ไม่ต้องกังวลกับเชือกรองเท้า เมื่อวิ่งไประยะเวลาหนึ่ง นักวิจัยสังเกตเห็นว่าเชือกรองเท้าของนักวิ่งหลุดออก พวกเขาไม่รู้ว่ามันหลุดตอนไหน เพราะเป็นช่วงเวลาแค่เสี้ยววินาที ดังนั้น อุปกรณ์เทคโนโลยีจึงเข้ามามีบทบาทในการเก็บข้อมูลนี้

ทีมนักวิจัยตัดสินใจถ่ายวิดีโอขณะที่นักวิ่งกำลังวิ่งบนลู่วิ่งไฟฟ้าเก็บไว้ ซึ่งกล้องที่นำมาใช้นี้มีความไวสูงมาก สามารถถ่ายภาพได้ถึง 900 ภาพต่อวินาที ขณะที่กล้องวิดีโอส่วนใหญ่สามารถถ่ายภาพได้เพียง 30 ภาพต่อวินาทีเท่านั้น (ภาพเคลื่อนไหวจะอาศัยหลักการภาพติดตา หรือ Persistence of Vision ในการสร้าง) ผลจากการถ่ายวิดีโอเก็บไว้ ทำให้ทีมนักวิจัยเห็นการเคลื่อนไหวอย่างช้า ๆ และวินาทีที่ปมเชือกรองเท้าคลายออก ซึ่งการที่ปมเชือกรองเท้าจะหลุดออกแต่ละครั้ง บางทีอาจเกิดจากการวิ่งเพียง 2 ก้าวเท่านั้น

นักวิจัยทดลองต่อไปถึงแรงที่ทำให้เชือกรองเท้าหลุดจากปม ด้วยการทดลองนั่งบนเก้าอี้แล้วแกว่งขาไปมา พวกเขาพบว่า ปมเชือกรองเท้ายังคงอยู่ จากนั้นก็ทดลองกระทืบเท้าลงบนพื้นตรง ๆ โดยไม่มีการแกว่งหรือแรงเหวี่ยงใด ๆ และผลยังคงเป็นเช่นเดิมคือ ปมเชือกรองเท้ายังคงอยู่ จากการทดลองทั้งหมดนี้ชี้ให้เห็นว่า ปมเชือกรองเท้าคลายออกได้จากแรงกระแทกและแรงเฉื่อยที่เกิดขึ้นซ้ำ ๆ ทำให้ปลายของเชือกแกว่งไปมาอย่างอิสระ ซึ่งนั่นเป็นแรงที่ดึงปมของเชือกให้คลายออกจากกันนั่นเอง นอกจากนี้ขณะที่ปมเชือกรองเท้ากำลังคลายออก แรงเสียดทานบนเส้นเชือกก็ค่อยๆ ลดลงด้วย

พวกเขายังพบว่า ปมเชือกรองเท้าจะคลายออกอย่างรวดเร็วเมื่อเราวิ่ง เพราะการวิ่งโดยที่เท้ากระแทกกับพื้นจะมีแรงกระทำเป็น 7 เท่าของแรงโน้มถ่วงโลก ดังนั้น การวิ่งจึงทำให้ปมเชือกรองเท้าคลายออกได้ง่ายกว่าการเดิน

คำถามต่อไปคือ แล้วมีปมหรือการผูกเชือกที่แน่นหนาแข็งแรงกว่าที่เราผูกกันอยู่ตอนนี้หรือไม่ จะได้ขจัดปัญหาเชือกรองเท้าหลุดให้หมดไปเสียที

คำตอบคือ มี แต่ก็ไม่ได้หมายความว่าปมของเชือกที่ผูกในลักษณะนี้จะอยู่ยงคงกระพันตราบสิ้นกัลปาวสาน โดยไม่มีวันหลุดอีกเลย มันก็ยังคงมีโอกาสที่จะหลุดได้ เพียงแต่น้อยกว่าการผูกแบบธรรมดาที่เราผูกกันเท่านั้นเอง

การทดลองนี้ไม่เพียงไขปริศนาเรื่องแรงที่ทำให้ปมเชือกรองเท้าหลุดเท่านั้น แต่มันยังเป็นประโยชน์ในด้านการแพทย์ด้วย เพราะมันทำให้เราเข้าใจถึงวิธีการผูกปมไหมเย็บแผลโดยที่ไหมเย็บแผลไม่คลายออกง่าย ๆ ก่อนที่แผลจะสมานกัน (ในทางการแพทย์มีวิธีเย็บแผลและการผูกปมมีหลายแบบ ขึ้นกับวัตถุประสงค์และลักษณะของแผล)

ใครจะคิดว่าแค่ข้อสงสัยเล็ก ๆ น้อย ๆ ก็นำมาซึ่งการค้นพบสิ่งใหม่ ๆ และนี่คือสิ่งที่ทำให้วิทยาศาสตร์สามารถก้าวต่อไปข้างหน้าได้ พร้อมกับสร้างประโยชน์นานัปการต่อผู้คนบนโลก

ภาพปก : Shutterstock