하품이 전염이 되는 것은 사실일까?!

과학 연구

너클을 크랙하는 것이 왜 그렇게 많은 소음을 내는가? 과학에는 마침내 대답이있다.

 

하품이 전염성이있는 이유, 강아지가 우리를 녹이는 이유는 과학의 사소한 수수께끼를 해결하기위한 상을받을 수는 없지만, 그렇다고해서 우리가 해답을 원하지 않는다는 의미는 아닙니다. 너클 크래킹의 문제를 일상적인 퍼즐에 추가하십시오. 왜, 정확히 말하면, 신체의 가장 작은 관절 중 일부가 그러한 대형 라켓을 생산해야합니까?

 

이제 과학 보고서 (Scientific Reports)에 대한 연구가 마침내 설명을 제공합니다. 이것은 1971 년에 처음 제기 된 이론이지만, 그 이후로 계속 논란이되어 왔습니다. 그러나 창의적 사고와 새로운 수학적 모델 덕분에 문제가 해결되었을 수도 있습니다.

 

캘리포니아 주 스탠포드 대학 (Stanford University)과 프랑스 팔레 조 (Palaiseau)에있는 폴리 폴리 테크닉 (Ecole Polytechnique)의 한 쌍의 연구자는 너클 크래킹 문학에 대한 간단한 검토를 시작합니다. 1939 년의 이론은 관절이 일정 각도 또는 일정 정도 조절되거나 움직일 때 소위 관절 이완 후에 관절을 둘러싸고있는 섬유질 캡슐이 조여진 결과 인 것입니다. 1947 년에, 이것은 관절이 보통의 범위를 벗어나 움직일 때 조직의 진동으로 인해 신호 분해 소리가 발생했다는 이론에 이르렀습니다.

 

그러나 1971 년에 너클 크래킹 필드가 유레카의 순간을 가졌습니다. 리즈 대학교 (University of Leeds)의 한 연구팀이 관절을 감싸고 보호하는 활액에서 거품이 붕괴하여 너클 크랙킹이 발생했다고 발표했습니다. 이 이론은 새롭게 깨진 너클이 평균 20 분 동안 재 크랙킹 될 수 없기 때문에 이론적으로 일정한 양의 감각을 나타 냈습니다. 이는 거품이 튀어 나와 처음에 다시 형성해야한다는 것을 암시합니다.

 

그러나 2015 년에 캐나다와 호주 연구팀이 공동 연구를 통해 자기 공명 영상을 사용하여 균열이 있은 후에도 관절의 기포가 지속됨을 보여주었습니다. 그들이 튀어 나오지 않으면 어떻게 소리를 내죠?

 

이 문제를 해결하기 위해 현재의 연구자들은 자신의 연구에서 다른 방식으로 왔습니다. MRI 나 초기 연구에서 x- 레이가 평균 200 마이크로 미터 반경 즉 200-1000 분의 1 밀리미터의 반경을 얼마나 잘 나타낼 수 있는지에 대한 한계가 있습니다. 대신 그들은 관절, 유체 및 기포를 시뮬레이트하고 조작 할 수있는 수학적 모델을 개발했으며 다양한 방법의 조합으로 모든 요소의 상호 작용을 개발했습니다.

 

첫 번째 단계는 세 번째 metacarpophalangeal (MCP) 조인트의 컴퓨터 모델을 제작하는 것이 었습니다.이 모델은 손가락 밑 부분에 팝업을 생성하는 실제 작업을 수행합니다. 그 가상 너클을 사용하여 연구원은 액체에 잠긴 고체 표면 사이의 접촉을 만들고 끊는 마찰 핵 생성 (tribonucleation)으로 알려진 과정을 시뮬레이션했습니다. MCP 관절의 뼈는 항상 접촉하고 분리되어 공간에 갇혀있는 활액에서 감압을 일으키고, 다시 그 거품이 거품을 형성합니다.

 

 

일단이 음향 탄이 너클에로드되면, 당신은 여전히 ​​그것을 발사해야합니다. 이러한 현상이 어떻게 발생하는지 연구하기 위해 연구원은 부분적으로 레일리 프레스 (Rayleigh-Presset) 방정식 (무한한 유체의 구형 기포의 역학을 지배하는 공식)에 의존했습니다. "Rayleigh-Presset을 모델에 추가하고 실제 주먹이 부서지면 움직이는 방식으로 가상 너클을 움직였습니다. 수학적 기포는 적절한 사운드를 생성하는 방식으로 붕괴되었습니다.

 

그래서, 문제는 해결 되었습니까? 좀 빠지는. 이 시점에서 모든 조사관이 1971 년의 연구자들이 이미 이론화 한 것을 증명했다. 반향은 어떨까요? 거품이 균열 후에 너클에 머물러 있다는 나중의 발견은 어떨까요? 새로운 모델도 그렇게 대답합니다 : 예, 거품이 붕괴되지만 부분적으로 만. 갑자기, 불완전한 경우, 거품의 수축은 MRI에 의해 감지되기에 충분한 거품을 남기면서 쉽게들을 수있는 소리를 내기에 충분합니다. 다음 균열이 가능하기 위해 20 분 정도 소요되는 것은 새로운 거품을 만들고 살아남은 것들을 확장하기 위해 삼핵 화가 필요한 시간입니다.

 

미세한 과정이 어떻게 그렇게 큰 소리로 소리를 낼 수 있는지에 대한 마지막 신비는 실제로 가장 쉬운 것입니다. 기존의 음향 압력 방정식은 버블 붕괴 속도와 그것이 일어나는 환경, 주변의 뼈, 둘러싸는 육체를 감안할 때 83 데시벨에 이르는 균열을 발생시키는 것은 전적으로 가능하다는 것을 보여줍니다. 그것은 50m 거리에서 들리는 40mph로 움직이는 디젤 트럭의 양과 대략 같습니다. 실제 너클이 부서 졌을 때 제작 된 실제 파도에 대한 수학적 너클을 가상의 음향 파와 비교했을 때 추적은 거의 동일합니다.

 

이 작업의 실제 적용은 즉시 명백합니다. 그게, 음 ... 그래, 그렇게 분명하지 않아. 연구자들은 그들이 개발 한 방법이 다른 사운드를 모델링하는 데 사용할 수 있다고 제안합니다. 그러나 모든 작은 과학이 돌파구가 될 수는 없습니다. 때로는 일상 세계가 조금 더 감각적으로 만들어 지기도하고 때로는 너무 복잡해 지기도 합니다.