ภาพที่ 1 เชือกรองเท้าหลุดขณะวิ่ง 
ที่มา stocksanp/pixabay

          ความจริงที่อยู่เบื้องหลังความน่ารำคาญใจนี้ถูกนำเสนอในวารสาร Proceedings of the Royal Society A ซึ่งเป็นการศึกษาของนักวิจัยด้านวิศวกรรมเครื่องกลของมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เบิร์กลีย์ (University of California, Berkeley) ที่มีเป้าหมายเพื่อพัฒนาความเข้าใจเกี่ยวกับการคลายตัวของปมเชือกรองเท้าในมุมมองทางกลศาสตร์ โดยได้ทำการศึกษาด้วยการทดลองถ่ายภาพในขณะที่เพื่อนร่วมทีมวิจัยวิ่งบนลู่วิ่งในโหมดเคลื่อนไหวช้า (Slow motion) รวมทั้งการวิเคราะห์ชุดการศึกษาต่างๆ ที่เกี่ยวข้อง เพื่อวิเคราะห์การคลายตัวของปมเชือกผูกรองเท้า 

วิธีการคลายปมของเชือกผูกรองเท้าของทีมวิจัย ที่มา UC Berkeley

ที่มา https://www.youtube.com/watch?time_continue=1&v=_-aiynIphTw

          จากการศึกษาพบว่า ขณะวิ่ง เท้าจะกระทบกับพื้นด้วยแรงที่มากกว่าแรงโน้มถ่วงของโลกถึง  7 เท่า เป็นผลให้ปมของเชือกผูกรองเท้าค่อยๆ ยืดตัวและคลายตัวออกเพื่อตอบสนองต่อแรงดังกล่าว และในขณะที่ปมค่อยๆ หลุดออกนั้นก็เกิดแรงเฉื่อยขึ้นที่ปลายเชือกผูกรองเท้าจากการที่ขาทั้งสองข้างเหวี่ยงไปมาทางด้านหน้าและด้านหลัง ปลายเชือกผูกรองเท้าจะค่อยๆ ดึงปมให้หลุดออกจากกันได้
ภายใน 2-3 ก้าวแรกที่ออกตัววิ่ง
         แรงที่ทำให้ปมเชือกผูกรองเท้าหลุดไม่ได้เกิดจากแรงของคนที่ไปดึงให้เชือกหลุดออก แต่เกิดจากแรงเฉื่อยที่เกิดขึ้นจากการที่เราเหวี่ยงขาทั้งสองไปมาขณะวิ่ง  ในขณะที่เชือกผูกรองเท้าก็ค่อยๆ หลุดออกจากการที่เท้ากระทบกับพื้นซ้ำๆ เดิมๆ
          แม้ว่าเชือกผูกรองเท้าบางชนิดอาจจะผูกปมได้ดีกว่าแบบอื่นๆ แต่โดยพื้นฐานแล้วกระบวนการในการคลายปมนั้นเกิดขึ้นบนพื้นฐานเดียวกัน ดังนั้นสิ่งที่สามารถทำได้เพื่อหลีกเลี่ยงความหงุดหงิดใจคือ การผูกปมที่แน่นมากขึ้นซึ่งเป็นวิธีในการยืดระยะเวลาในการคลายปมของเชือกผูกรองเท้าให้นานยิ่งขึ้น เพราะในที่สุดแล้วปมเชือกก็ต้องคลายออกอยู่ดี
          ทั้งนี้ยังคงต้องมีการศึกษาเพิ่มเติมเพื่อแยกแยะตัวแปรทั้งหมดที่เกี่ยวข้องในกระบวนการ แต่สิ่งที่น่าสนใจเกี่ยวกับการศึกษาครั้งนี้ คือการค้นพบนี้อาจช่วยให้นักวิจัยสามารถประยุกต์การศึกษากับโครงสร้างของปมที่มีความซับซ้อนในลักษณะอื่นๆ มากขึ้น เช่น ดีเอ็นเอ (DNA)  ซึ่งเป็นสารพันธุกรรมที่มีลักษณะเป็นสายเกลียวสองสายพันกันเป็นแกนเดียว

แหล่งที่มา

Jonathan O'Callaghan.  (2017, 12 April).    This Is Why Your Shoelaces Come Untied When You Run. 
        Retrieved August 10, 2017, 
        from  http://www.iflscience.com/physics/this-is-why-your-shoelaces-come-untied-when-you-run/

Brett Israel.  (2017, 11 April).    Shoe-string theory: Science shows why shoelaces come untied
        Retrieved August 10, 2017, 
        from  https://www.eurekalert.org/pub_releases/2017-04/uoc--sts040717.php

ERIC MACK.  (2017, 11 April).    Knot kidding: Science explains why shoelaces come untied
        Retrieved August 10, 2017, 
        from  https://www.cnet.com/news/shoelaces-knot-untied-uc-berkeley-physics-dna/