①
每次從包里掏出耳機打算聽音樂的時候，都會發(fā)現(xiàn)，不管事先把耳機線纏得多整齊，它永遠(yuǎn)都會在包里扭成一團亂麻。近來，物理學(xué)家和數(shù)學(xué)家們通過實驗，發(fā)現(xiàn)對于電線打結(jié)有好多種有趣的解答。
②
長而柔軟的繩子在自然狀態(tài)下會自發(fā)形成許多不同的構(gòu)型：或許是一條整整齊齊的直線，或許是繩子的一端彎曲并與中段交叉。而在實際情況下，后一種情況占了大多數(shù)：繩子總是傾向于自我纏繞，最終結(jié)成一團。在這些隨機的構(gòu)型中，基本沒有不成團的，所以這些繩子最后基本都會變成一團亂麻。一旦打結(jié)，從能量上來說就不太可能自動解開了。因此，繩子的結(jié)只會越來越多。
③
為此，數(shù)學(xué)家們還開創(chuàng)了一個拓?fù)鋵W(xué)的分支學(xué)科，叫做紐結(jié)理論，用來研究紐結(jié)的數(shù)學(xué)特性。紐結(jié)的數(shù)學(xué)定義是處在三維空間里的任何簡單封閉曲線。利用這個定義，數(shù)學(xué)家們把紐結(jié)分成了幾類：例如最簡單的三葉結(jié)，繩子與自身只交叉3
次；類似地，還有繩子與自身交叉4
次形成的結(jié)，也就是八字結(jié)。數(shù)學(xué)家們已經(jīng)找到了一組稱為瓊斯多項式的數(shù)字公式來定義每種紐結(jié)。然而，在很長的一段時間內(nèi)，紐結(jié)理論都被認(rèn)為是一種有些高深莫測的數(shù)學(xué)分支。
④2007
，物理學(xué)家道格拉斯·
史密斯和他當(dāng)時的本科生道林·
雷默決定用真正的繩子親手驗證一下紐結(jié)理論的可行性。在實驗中，他們把一條繩子放入盒子中，然后翻轉(zhuǎn)盒子10
秒。隨后，雷默又改變繩子的長度、硬度、盒子大小、翻轉(zhuǎn)速度等參數(shù)，進行了約3000
次重復(fù)實驗。結(jié)果顯示，在大約50%
的概率下，繩子會打一個結(jié)。而影響這一結(jié)果的主要因素之一是繩子的長度：長度小于1
．5
英尺（約46
厘米）的繩子打結(jié)的情況較少；而隨著長度增加，打結(jié)的幾率也增大。然而這也有上限，當(dāng)繩子的長度達(dá)到5
英尺（約152
厘米）時，它就會充斥整個盒子，在超過50%
的情況下都不會打結(jié)。
⑤
雷默和史密斯還利用數(shù)學(xué)家們發(fā)明的瓊斯多項式將他們觀察到的紐結(jié)進行了分類。根據(jù)紐結(jié)理論，共有14
種基本的紐結(jié)，它們都包含不多于7
個交叉。
⑥
研究者們最終建立了一個模型來解釋他們的觀察結(jié)果�？偟膩碚f，為了把繩子放進盒子里，就必須把繩子盤繞起來。此時繩子末端就會與繩子的某些節(jié)段平行。當(dāng)盒子翻轉(zhuǎn)時，繩子末端就有可能落到平行節(jié)段的中間而形成交叉。經(jīng)過多次交叉后，繩子末端基本上就會纏繞在繩子的某個節(jié)段上，從而形成不同的紐結(jié)。
⑦
研究者們在實驗中觀察到，如果使用較硬的繩子，打結(jié)的幾率就會減小�？赡苓@就是為什么蘋果公司將最近幾代筆記本電腦的電源線都選用了較硬的材料。這也解釋了為什么又細(xì)又長的圣誕樹彩燈總是一團糟，而又短又粗的接線板電線卻總能平平整整�！ �
⑧
另外，較小的容器也能防止打結(jié)。實驗發(fā)現(xiàn)，較長的繩子在較小的盒子中時，由于繩子有一種展開的趨勢，所以它會緊貼盒子內(nèi)壁，從而在盒子翻轉(zhuǎn)時繩子末端不會掉到繩子中段纏繞起來。
5
．下列各項不屬于“
紐結(jié)理論”
概念的表述的一項是（ ）（3
分）
A
．在自然狀態(tài)下，大多數(shù)長而柔軟的繩子總是傾向于自我纏繞，最終結(jié)成一團。
B
．紐結(jié)理論是拓?fù)鋵W(xué)的一個分支學(xué)科，專門用來研究紐結(jié)的數(shù)學(xué)特性。
C
．紐結(jié)理論研究的對象是扭結(jié)，即處在三維空間里的任何簡單封閉曲線。
D
．紐結(jié)分為三葉結(jié)、八字結(jié)等類型，每種紐結(jié)都可以用一組稱為瓊斯多項式的數(shù)字公式來定義。
6
．下列對扭結(jié)現(xiàn)象的表述，不符合原文意思的一項是（ ）（3
分）
A
．長而柔軟的繩子在自然狀態(tài)下會自發(fā)形成整整齊齊的直線或許是繩子的一端彎曲并與中段交叉等許多不同的構(gòu)型。
B
．在繩子的隨機構(gòu)型中，繩子在自然狀態(tài)下最后基本都會變成一團亂麻。
C
．扭結(jié)現(xiàn)象與繩子的長度有關(guān)，46
厘米到152
厘米左右的繩子隨著長度增加，打結(jié)的幾率也增大。
D
．較長的繩子在較小的盒子中時，繩子的有一種展開的趨勢，使它會緊貼盒子內(nèi)壁，從而在盒子翻轉(zhuǎn)時繩子末端不會掉到繩子中段纏繞起來。
7
．下列對原文內(nèi)容的理解與分析，正確的一項是（ ）（3
分）
A
．當(dāng)盒子里盤繞起來的繩子在翻轉(zhuǎn)時，繩子末端就落到平行節(jié)段的中間而形成交叉。經(jīng)過多次交叉后，就形成了不同的紐結(jié)。
B
．根據(jù)扭結(jié)理論，繩子一旦打結(jié)，從能量上來說就不可能解開了，而且繩子的結(jié)只會越來越多。
C
．物理學(xué)家道格拉斯•
史密斯和他當(dāng)時的本科生道林•
雷默用真正的繩子親手驗證了紐結(jié)理論的可行性。
D
．接線板電線又短又粗，蘋果公司將最近幾代筆記本電腦的電源線都選用了較硬的材料，都是應(yīng)用了扭結(jié)理論的結(jié)果。
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