قاس الباحثون في معهد جورجيا للتكنولوجيا سرعة وتسارع فرقعة الأصابع، باستخدام الكاميرات عالية السرعة وأحدث مستشعرات القوة، ودرسوا الفيزياء غير المعروفة التي تجعل ذلك ممكنا.
ووجدوا أن نبض الإصبع هو أسرع تسارع يُقاس، من قبل جسم الإنسان على الإطلاق.
وتُظهر نتائجهم، التي نُشرت في 17 نوفمبر في مجلة واجهة المجتمع الملكي، أن سرعات الدوران القصوى لفرقعة الإصبع تبلغ 7800 درجة في الثانية، وأن أقصى تسارع للدوران هو 1.6 مليون درجة في الثانية المربعة - وهو ما يمثل بثلاثة أضعاف التسارع من إنتاج ذراع لاعب بيسبول محترف.
وقال كبير معدي الدراسة، سعد باملا، الأستاذ المساعد للهندسة الكيميائية والجزيئية الحيوية في معهد جورجيا للتكنولوجيا، في بيان: "عندما رأيت البيانات لأول مرة، قفزت من مقعدي. تحدث طقطقة الإصبع في سبعة مللي ثانية فقط - أكثر من 20 مرة أسرع من رفة رمش العين، والتي تستغرق أكثر من 150 مللي ثانية".
وقال باملا إن مصدر إلهام البحث جاء من جدال دار بينه وبين طلابه بعد مشاهدة فيلم Marvel Studios لعام 2018 بعنوان Avengers:Infinity War، حيث يسعى ثانوس، أمير الحرب الأرجواني البالغ طوله 8 أقدام (2.4 متر) من قمر زحل "تيتان"، إلى البحث عن ستة "أحجار إنفينيتي" قوية ستمنحه القدرة على ثني وإعادة تشكيل نسيج الكون وفقا لإرادته. ومن خلال وضع الحجارة داخل معدن "Infinity Gauntlet"، خطط ثانوس للقضاء على نصف جميع الكائنات الحية في الكون بمجرد نقر أصابعه".
إقرأ المزيد
العلماء يكشفون أخيرا سر "النقاط الساخنة" الغامضة على خلايا الدماغ!
ولكن بالنسبة لبعض العلماء، كان إجراء نقر الإصبع أثناء ارتداء القفاز المعدني خطوة بعيدة جدا.
وقال باملا "دخلنا في هذا الجدل المحتدم، محاولين أن نفهم ما إذا كان بإمكانه فعلا ذلك أم لا. هذه هي الطريقة التي بدأ بها الأمر برمته، لأننا نريد معرفة المكونات الرئيسية المطلوبة لفرقعة أصابعنا".
وللتحقيق في الفيزياء الكامنة وراء هذه الإيماءة، حلل الفريق عددا من فرقعات الأصابع بكاميرا عالية السرعة أثناء تغطية اليد بمجموعة متنوعة من المواد. ومن خلال ملاءمة ملاحظاتهم التجريبية لمجموعة متنوعة من النماذج الرياضية، وجدوا أفضل تفسير مادي لكيفية حدوث الطقطقة، وأهم عنصر أساسي: الاحتكاك.
ووفقا للدراسة، فإن عمليات الطقطقة بالأصابع تعمل باستخدام عضلات الذراع كمحرك لتحميل الأوتار التي تشبه الزنبرك في الأصابع والذراعين بالطاقة الكامنة المرنة، والتي تُحرر بسرعة لتوليد التسارع المذهل. ويلعب الاحتكاك بين الإبهام والإصبع الأوسط الدور الحيوي عن طريق ربط الإصبع الأوسط بالإبهام ومنعه من الحركة. وبمجرد تكوين طاقة كافية، يتم التغلب على الاحتكاك ويمرر الإبهام والإصبع الأوسط بعضهما البعض، ما يطلق العنان للطقطقة.
ويوجد مقدار الاحتكاك اللازم لعمل الفرقعة داخل "منطقة المعتدل"، مع تبديد الكثير من الاحتكاك والمزيد من الطاقة المخزنة على شكل حرارة بدلا من الحركة.
وبالطبع، لم يكن لدى الباحثين قفاز Infinity Gauntlet، لذلك فعلوا الشيء التالي الأقرب: غطوا أطراف أصابعهم بكشتبانات معدنية.
وقال المعد الأول، راغاف أشاريا، وهو طالب جامعي في معهد جورجيا للتكنولوجيا، في البيان: "تشير نتائجنا إلى أن ثانوس لم يكن من الممكن أن يجري الطقطقة بسبب أصابعه المدرعة المعدنية. لذا، من المحتمل أن تكون تأثيرات هوليوود الخاصة، وليس الفيزياء الفعلية، هي العامل الأهم!".
وقال الباحثون إن النموذج الجديد لطقطقة الأصابع قد يكون له تطبيقات لفهم السلوكيات الميكانيكية الحيوية الأخرى، مثل كيفية تخزين النمل والنمل الأبيض للطاقة. ويمكن أيضا أن يكون مصدر إلهام لتصميم الأيدي الاصطناعية عالية التقنية وإلهام الباحثين الآخرين للتحقيق في الأسباب الأنثروبولوجية وراء فرقعة الأصابع البشرية.
المصدر: لايف ساينس