Gęste i długie włosy mogą być powodem do dumy, ale też sporym kłopotem. Jak je czeszecie, jak układacie, czy zaplatacie warkocze? Czy podchodzicie to do tego „problemu” jak artyści, czy naukowo?
Naukowcy z Wielkiej Brytanii zainteresowali się właśnie tym jak układają się włosy zebrane w kucyk w zależności od takich czynników fizycznych jak grawitacja, sztywność włosów czy skłonność do kręcenia się czy falowania? Na podstawie obserwacji fizyki fryzury opracowali proste równanie – nazwane przez nich „liczbą Rapunzel” – które pozwala przewidzieć nie tylko zachowanie włosów zebranych w kucyk, ale także włóknistych materiałów takich jak futro, wełna czy włókno szklane.
Rapunzel to niemiecka nazwa Roszpunki, bohaterki baśni braci Grimm, która zamknięta w wieży, spuszczała z okna swoje długie włosy, aby spotkać się z księciem. Nie mogliśmy się oprzeć - śmieje się mówiąc o nazwie równania profesor Raymond Goldstein z Cambridge University.
Wraz z Goldsteinem, nad równaniem pracowali także profesor Robin Ball z University of Warwick oraz Patrick Warren z ośrodka badawczo-rozwojowego firmy Unilever. Naukowcy zgodnie podkreślają, że wyniki znajdą zastosowanie w przemyśle tekstylnym, animacji komputerowej czy kosmetykach do włosów.
Jak zauważył prof. Goldstein, specjalista od złożonych systemów fizycznych, włosy intrygowały od wieków artystów i naukowców. Leonardo da Vinci 500 lat temu spostrzegł podobieństwo falujących włosów do przepływu wody w rzece i napisał o tym w swoim notatniku. Niedawno Joseph B. Keller, matematyk ze Stanford, wyjaśnił, dlaczego kucyki osób uprawiających jogging kołyszą się z boku na bok, zamiast w górę i w dół wraz z głową. Odkrył, że ruch w górę i w dół jest niestabilny, a kucyk nie może kołysać się w przód i w tył, ponieważ na przeszkodzie staje głowa biegacza. Tak więc każde nieznaczne zakłócenie ruchu w górę i w dół zamieniało go w kołysanie na boki.
Prof. Goldstein z kolegami ustalili, że na kształt kucyka oprócz grawitacji wpływają przede wszystkim elastyczność, gęstość i skłonność włosów do kręcenia się plus długość kucyka. Liczba Rapunzel to niesamowicie proste równanie – powiedział Goldstein. Krótki kucyk ze sprężystych włosów charakteryzuje się niską liczbą Rapunzel i włosy sterczą na boki. Długi kucyk, a właściwie koński ogon o wysokiej liczbie Rapunzel zwisa, ponieważ przyciąganie ziemskie przeważa nad sprężystością.
W jakiś sposób – wspomina Goldstein – grupa łysiejących mężczyzn w średnim wieku siedzących wokół stołu wpadła na pomysł, że kucyk jest ucieleśnieniem całej tej interesującej fizyki.
Profesor Goldstein zaprezentuje badania na posiedzeniu Amerykańskiego Towarzystwa Fizycznego w Bostonie w dniu 28 lutego.
Jeśli nie widzieliście animacji o Roszpunce, która natchnęła naukowców – możecie to nieco nadrobić
