Αν μαζέψετε τα μαλλιά σας, τι σχήμα θα έχει η αλογοουρά σας; Σε περίπτωση που η εξέταση στον καθρέφτη σας φαίνεται κουραστική, πάρτε μολύβι και χαρτί. Μια εξίσωση μπορεί να σας δώσει την απάντηση – αρκεί φυσικά να γνωρίζετε τον «αριθμό της Ραπουνζέλ».

Φυσικοί από τα πανεπιστήμια του Κέιμπριτζ και του Γουόρικ ανέπτυξαν την «εξίσωση του σχήματος της αλογοουράς», προτείνοντας μια λύση για ένα πρόβλημα που απασχολεί την επιστήμη εδώ και τουλάχιστον μισό αιώνα – από την εποχή του Λεονάρντο ντα Βίντσι.

Με τη βοήθεια δυο βασικών συντελεστών – του λεγόμενου «αριθμού της Ραπουνζέλ» και του βαθμού «σγουρότητας» των μαλλιών – η εξίσωσή τους μπορεί όπως υποστηρίζουν να χρησιμοποιηθεί ως «μέτρο» για να προβλέψει το σχήμα οποιασδήποτε αλογοουράς.

Φυσική για… τρίχες

Για να καταλήξουν στον συγκεκριμένο τύπο οι ερευνητές έλαβαν υπόψη τη σκληρότητα των τριχών, τον μέσο κυματισμό που εμφανίζουν τα ανθρώπινα μαλλιά και τις επιπτώσεις της βαρύτητας σε αυτά. Επίσης μέτρησαν πώς μια «δέσμη» μαλλιών φουντώνει από την πίεση προς τα έξω που δημιουργείται από τις συγκρούσεις μεταξύ των τριχών από τις οποίες αποτελείται.

Ο «αριθμός της Ραπουνζέλ» αντιπροσωπεύει, όπως δήλωσαν στο πρακτορείο Reuters, έναν βασικό λόγο ο οποίος είναι απαραίτητος για τον υπολογισμό της επίδρασης που έχει η βαρύτητα στα μαλλιά σε σχέση με το μήκος τους.

«Αυτός καθορίζει αν η αλογοουρά θα μοιάζει με βεντάλια ή αν θα σχηματίζει τόξο προς τα επάνω και θα γίνεται σχεδόν κάθετη στο κάτω μέρος της» εξήγησε ο Ρέιμοντ Γκολντστάιν, καθηγητής στο Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ και ένας εκ των επικεφαλής της μελέτης.

Καλύτερη γνώση των υλικών

Οι στόχοι της εξίσωσης δεν είναι βεβαίως απλώς και μόνο καλλωπιστικοί. Όπως υπογράμμισαν οι ερευνητές, η μελέτη τους θα βοηθήσει στην καλύτερη κατανόηση της «συμπεριφοράς» των υλικών που αποτελούνται από τυχαία κατανεμημένες ίνες όπως το μαλλί ή οι γούνες. Επίσης θα έχει εφαρμογές στη γραφιστική και στις ταινίες κινουμένων σχεδίων – τομείς για τους οποίους η «φυσική» απεικόνιση των μαλλιών αποτελεί σημαντικό πρόβλημα.

«Τα ευρήματά μας προεκτείνουν ορισμένα κεντρικά παραδείγματα της στατιστικής φυσικής και δείχνουν πώς αυτά μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την επίλυση ενός προβλήματος το οποίο απασχολούσε επιστήμονες και καλλιτέχνες από την εποχή που ο Λεονάρντο ντα Βίντσι παρατήρησε στα σημειωματάριά του πριν από 500 χρόνια ότι τα μαλλιά μοιάζουν σαν να έχουν ρευστή δυναμική» υπογράμμισε ο κ. Γκολντστάιν.

Η μελέτη διεξήχθη από ερευνητές με επικεφαλής τον κ. Γκολντστάιν και τον Ρόμπιν Μπολ, καθηγητή στο Πανεπιστήμιο του Γουόρικ. Τα ευρήματα θα παρουσιαστούν στο συνέδριο της Αμερικανικής Φυσικής Εταιρείας που θα διεξαχθεί στα τέλη Φεβρουαρίου στη Βοστώνη.