Teadlaste ametikohustuste sekka on kuulunud alati oma valdkonna kõige keerulisemate sõlmküsimuste lahti harutamine. Mis saab aga siis kui teadlase näppude vahele satuvad päriselt sõlme keeranud juhtmed või jupp nööri? Eks läheb ikka käiku vana relv – teadusartikkel. Nii võitsidki 2008. aastal füüsika pila-Nobeli kaks ameerika teadlast, kelle teadustöö keskendus just liikuvasse anumasse asetatud paelal tekkinud sõlmede uurimisele. Preemiaga tunnustatakse esmapilgul naljakana tunduvaid, kuid samas olulisi teadussaavutusi. 

Tallinna Tehnikaülikooli küberneetika instituudi professor Jaan Kalda sõnul on sõlmeteadus päris keeruline omaette valdkond, millega tegeleb matemaatiline topoloogia. "Kui me ajame mingi juhtme või nööri sõlme, siis nemad uurivad, millised on erinevad seal tekkivad topoloogilised võimalused. Sõlmi klassifitseeritakse selle alusel, kui palju mingi nööri osa teise nööri mingist osast üle läheb," selgitas Kalda.

Kõige lihtsam võimalik sõlm on mõistagi kolme ristumisega, meenutades rõngasse keeratud palmiksaia. Seega pole näiteks kaheste ristumistega juhtmepusad mitte sõlmes, vaid moodustavad hoopis mitte-sõlmi. Kolm või neli korda iseennast ületanud juhtmele saab tekkida kõige rohkem üks sõlm. Alates viiest ristumisest on võimalikke tekkivaid sõlmetüüpe rohkem.

"Sellest 2008. aasta liba-Nobeli artiklist selgus, et kui me paelajuppi teatud aja karbis keerutame, siis on sisuliselt kõik tekkinud sõlmed nn algsõlmed. Need ongi sellist tüüpi sõlmed, mis on n-ö maksimumini lihtsustatud ja mille ristumiste arvu kasutatakse sõlmede klassifitseerimiseks. Näiteks on kõige lihtsama võimaliku sõlme numeratsioon kolm alaindeksiga üks. Selles artiklis oli suurim ristumiste arv 11 ehk päris keeruline," sõnas professor.

Kuidas minu juhtmetesse aga ikkagi nõnda keerulised pusad ja sõlmed tekivad?

"Natuke triviaalsem vastus on see, et mida kauem me oma kotti või anumat raputame ja keerutame, seda rohkem sõlmi tekib. Mida suurem on kott, seda rohkem on ka sõlmesid. Mida painduvam nöör, seda rohkem ristumisi ja ka sõlmi," nentis Jaan Kalda.

Saamaks teada, kas värskelt ostetud kõrvaklapid kotis sõlme hakkavad minema, tuleks need asetada lauale. Jälgima peaks, kas juhe on jäik ehk tekivad suuremad aasad, või nõtke, mis tähendab, et aasade raadius saab väiksem.

Sõlmede arv sõltub sellest, kui suurde anumasse või kotti võrreldes loomuliku aasa diameetriga juhe asetada. Kui juhtme aas mahub anumasse vaevu ehk kaabel on jäik ja karp tihedalt väike, võibki suhteliselt kindel olla, et klapid ei lähe eriti sõlme isegi suurema raputamise korral. Kui juhtme hoiustamiseks mõeldud koti ja aasa raadiuse suhe aga esimese kasuks kaldub, pole mõtet oodata ka pusadeta lõpptulemust. 

Professor Kalda sõnul mõjutavad sõlmede moodustumist ka juhtme pikkus ja materjal. Mida pikem on nöör või kaabel, seda rohkem see sassi läheb ja seda keerulisemad sõlmed tekivad. Materjali puhul tuleks Kalda hinnangul sõlmetekke vältimiseks eelistada mitte-kleepuvaid, eelistatavalt libedaid materjale. Näiteks läheb kummja väliskihiga kaabel, mis takerdub suure hõõrdeteguri tõttu iseendasse, libedamast materjalist juhtmetest hulga paremini segi.

Seetõttu pole midagi imestada ka oma sassi minemise potentsiaali poolest kurikuulsate Apple'i kõrvaklappide üle. Need täidavad ideaalselt kõik Kalda sõnastatud kriteeriumid: nõtkus, pikkus ja kleepuvus.

Sõlmeteooriast oleks õppida ka kalamehel

"Ma ei tea, kui paljud inimesed on tegelenud põhjaõngede panemisega. See on väga huvitav tegevus. Seal on hästi pikk õngejada ning kast, kuhu seda jada sisse lapatakse. Sellel, kes on tegelenud nööridega, võib tekkida nüüd küsimus, kuidas see küll segi ei lähe. Kui temaga korralikult ümber käia, siis vot ei lähegi," mõtiskles Jaan Kalda.

Professori sõnul võib selle tarvis kasutada kaht strateegiat, mis on ülekantavad ka juhtmete hoiustamisele. Esimene võimalus on lapata nööri järgemööda ühtpidi ja teistpidi aas aasa kaupa täpselt üksteise peale paralleelselt. Sel juhul on aga oht, et kui üks keerd teisest eraldub ning natuke raputada saab, tekib liikumine ja pusa. Selle vältimiseks soovitab Kalda asetada erinevad nööri jooned põhjaõngekasti nii, et need ei jookse mitte päris paralleelselt, vaid hoopis veidike ristuvalt.

"Teist asja soovitan jälgida algajatel spinningumeestel, kellel kipuvad pusad tekkima, kui mingil hetkel viskab suure pahmaka tamiili rulli pealt maha. Kui rakendada sõlmeteooriat, näeb see küll hirmus kole välja, aga tegelikult on see mitte-sõlm ehk seda on võimalik lahti harutada nii, et kumbki ots on paigas," sedastas Kalda.

See tähendab, et kui üks nööri ots on kinnitatud rulli külge ja teine ujub landiga vees, on kaks otsa alati paigal. Seega see, mis toimub kahe punkti vahel, on professori sõnul lihtsalt sassiminek, mis võib olla küll suur ja tüütu, kuid mille saab iga suurema kannatusvõimega kalamees ise uuesti lahti harutada. Igal juhul tuleks aga vältida taolise sassis nööri pingule tõmbamist, pärast mida on abiks vaid nuga. 

"Füüsika pilguga on sellised asjad –  mitte küll päris nöör – nagu niitja materjali iseenesesse takerdumine, väga olulised ja praktilised ühes teadusvaldkonnas. See on polümeeriteadus, mis uurib, millised molekulide ahelad polümeriseerumise käigus tekivad ja kuidas nad üksteisega haakuvad. Seega võib kokkuvõttes öelda küll, et nõnda igapäevane asi, nagu kotti visatud arvutijuhe, on päriselt tihedalt seotud nii keeruliste teemade ja teaduslike probleemidega," sõnas Jaan Kalda.

Kokkuvõttes on professor Kaldal igale juhtmekasutajale, kelle eesmärk on sõlmede tekkimist ennetada kolm soovitust:

1. Pane oma juhe võimalikult väikesesse karpi. Juhe võiks sinna mugavalt ära mahtuda ja võimalusel tasub karbi avausele veel mingi juhtme liikumist takistav kiht peale suruda.
2. Kui väikese anuma leidmine pole võimalik, võta suurem, aga suru juhtmele või klappidele peale mingi tihe kiht materjali. 
3. Vali endale juhtmed või klapid, mis poleks kleepuvad ega peened, vaid pigem libedamad ja jämedamad. Mida jäigem juhe, seda halvemini see ka sõlme läheb.