作者:Abdul Barakat 来源:《科学报告》 发布时间:2018/4/3 15:48:16
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最新数学模型解释掰关节咔咔咔响声

 

掰关节非常常见,但是伴随它发出的典型声音从何而来?从20世纪初开始,这个问题就引起了科学家们的广泛讨论。现在,《科学报告》发表的论文A Mathematical Model for the Sounds Produced by Knuckle Cracking描述了美国斯坦福大学的V. Chandran Suja和法国巴黎综合理工学院的Abdul Barakat开发出来的一个数学模型,为这个问题提供了一个可能的解释。

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作者将关节的几何表示与一系列数学方程结合起来,模拟会导致该声音产生的事件。结果表明关节活动(掰关节的时候)产生的关节液压力变化导致关节液内的微观气泡破裂。这些气泡的破裂导致产生掰关节的声音——这个理论于1971年被首次提出,但是40年后受到挑战:新实验表明在掰关节后的很长时间里,这些气泡仍然存在。作者的数学模型似乎解决了这个矛盾,它表明只需要气泡部分破裂就能产生声音,因此在掰关节后,微气泡仍能在关节液中存留。

第三个掌指关节及其2D近似值。Suja & Barakat

作者还表明,由气泡破裂产生的压力所引起的声波可以通过数学方法预测,并用实验方法测量。通过模型计算得出的声压波与文献中记录的声波标记以及作者记录的三名被试的实际情况非常相似。数学模拟与实验结果之间的相似性——视觉上呈现为相似的图形——意味着作者的模型不仅能表征掰关节的声音,还表明气泡破裂似乎可以合理解释该声音。(来源:科学网)

 
 
 
 
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