為了解釋掰關節咔咔咔響聲，他竟然開發了數學模型

掰關節非常常見，但是伴隨它發出的典型聲音從何而來？從20世紀初開始，這個問題就引起了科學家們的廣泛討論。現在，《科學報告》發表的論文A Mathematical Model for the Sounds Produced by Knuckle Cracking描述了美國斯坦福大學的V. Chandran Suja和法國巴黎綜合理工學院的Abdul Barakat開發出來的一個數學模型，為這個問題提供了一個可能的解釋。

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作者將關節的幾何表示與一系列數學方程結合起來，模擬會導致該聲音產生的事件。結果表明關節活動（掰關節的時候）產生的關節液壓力變化導致關節液內的微觀氣泡破裂。這些氣泡的破裂導致產生掰關節的聲音——這個理論於1971年被首次提出，但是40年後受到挑戰：新實驗表明在掰關節後的很長時間裡，這些氣泡仍然存在。作者的數學模型似乎解決了這個矛盾，它表明只需要氣泡部分破裂就能產生聲音，因此在掰關節後，微氣泡仍能在關節液中存留。

第三個掌指關節及其2D近似值。

Suja & Barakat

作者還表明，由氣泡破裂產生的壓力所引起的聲波可以通過數學方法預測，並用實驗方法測量。通過模型計算得出的聲壓波與文獻中記錄的聲波標記以及作者記錄的三名被試的實際情況非常相似。數學模擬與實驗結果之間的相似性——視覺上呈現為相似的圖形——意味著作者的模型不僅能表徵掰關節的聲音，還表明氣泡破裂似乎可以合理解釋該聲音。

（from：Nature自然科研）

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