"Pikka aega ei juhtunud mitte midagi. Ja siis järsku, ilma igasuguse ettehoiatuseta oli sõlm järsku kadunud. See kõik toimus ühe-kahe sammu jooksul. Otseloomulikult tundus see põneva probleemina," meenutas California ülikooli masinaehituse professor Oliver O'Reilly ERR Novaatorile antud intervjuus.

Kingapaeladega seonduvad probleemid jäid füüsikule silma tänu tema noorele, alles kingapaelu siduma õppivale tütrele. O'Reilly märkas selle käigus, et veebis leidub küllaga kingapaelade sidumist õpetavaid videoid. Sõlmede lahtitulemise põhjuste kohta ei leidnud ta aga midagi. Professor tunnistas, et küsimus oli vaevanud aastaid ka tema enda pead.

Sõlmedele mõjuvate jõudude mõõtmiseks lasi töörühm vabatahtlikul sörkida mööda jooksulinti. Samal ajal mõõtsid nad akselomeetriga jalgade kogetavat kiirendust. "G-jõud on uskumatult suured, gravitatsioonikiirendusest kuni seitse korda suuremad. Lõbustuspargi atraktsioonidega ei anna seda võrrelda. Ja seda igal sammul," selgitas O'Reilly.

Mida aeg edasi, seda lõdvemaks muutub selle toimel sõlmed. Paelade vabad otsad muutuvad üha pikemaks. See omakorda annab sõlmede lõplikule lahti tulekule. Samal ajal märkasid teadlased, et jalgade lihtsalt ühe koha peal trampimise või jalgade edasi-tagas kõigutamisega sõlmed aga niivõrd kergesti lahti ei läinud. Teisisõnu on vaja sõlmede lahti tulemiseks korraga mõlemat tüüpi liikumist. "Üks võimendab teist," kinnitas professor.

Nn vanaema (vasakul) ja meremehe sõlm. Christopher Daily-Diamond

Päris jala liikumise põhjal tehtud järeldustele pakkusid tuge jala liikumist imiteeriva mehaanilise pendli ja kiirkaameratega tehtud katsed. Samuti kinnitasid need ennustust,et mida raskemad on kingapaelte otsad, seda suuremad on neile mõjuvad jõud. Seda kiiremini tulevad lahti ka sõlmed.

Füüsikalisest vaatenurgast polnud ka erilist vahet, millise sõlmega parasjagu tegu on. Uurimuse tarbeks pani töörühm proovile neist kaks lihtsamat kingapaelte sidumiseks kasutatavat sõlme – meremehe sõlme ja veidi lõdvema nn vanaema sõlme. "Võitja oli selles kaaluklassis selge, esimene tuli lahti pooltel juhtudest, teine aga iga kord," märkis O'Reilly. Kuigi teadlased kahtlustavad, et ühe sõlme parema vastupidavuse kindlustab sõlme pinge ja paelte vahel mõjuva hõõrdejõu tugevus, ei oska nad päris üksikasjalikult veel seda kirjeldada.

"Täiendavad uuringud võiksid anda tehtud tähelepanekutele suurema ennustusliku väärtuse. Potentsiaalselt saaks taoliste mudelite alusel ennustada, millised sõlmed teistest kiiremini lahti lähevad. Sellest sünniks juba praktilist kasu ja mitte ainult kingapaelte sidumisel," laiendas professor. Lisaks oleks vastavatest uuringutest kasu näiteks rakus leiduvate DNA ahelate käitumise kirjeldamiseks.

Uurimus ilmus Londoni Kuningliku Seltsi toimetistes.