靴ひもであれ、イヤホンのコードであれ、誰もがうっかり解くことのできない結び目を作ってしまったことがありますが、それで世界記録を達成できるとは期待していません。今回、中国科学院の科学者らがそれを達成した。彼らは、わずか 54 個の原子で構成される小さな構造の中に、世界最小かつ最も緊密な結び目を偶然作成しました。
研究者たちは小さな金の鎖を作るために化学反応を行っていましたが、1つの反応が失敗すると、結果として生じた鎖は自然にクローバーノットに結ばれました。この三つ葉の結び目はプレッツェルに似ていますが、緩い端が互いに融合している点が異なります。
詳しく調べてみると、この何気ない結び目は、実は 2 つの世界記録を保持していることがわかりました。これには原子が 54 個しか含まれていないため、これまでに作成された最小の結び目となり、2020 年に設定された原子 69 個という以前の記録を上回りました。新しい結び目は、これまでに結ばれた中で最も固い結び目でもあります。これはバックボーン クロッシング比 (BCR) によって測定され、数値が低いほど結び目が緊密であることを示します。新しいノットの BCR 値は 23 で、以前の最もきついノットの BCR 値 24 に次いで 2 番目です。
私たちのほとんどは結び目についてあまり考えませんが、結び目を研究する「結び目理論」と呼ばれる数学の分野があります。結び目を研究することは、単に靴を結ぶより効率的な方法を見つけることだけではありません。宇宙が三次元である理由や、より現実的には、DNA とタンパク質がどのようにして自然に結び目を結ぶのかなど、極端なことを説明するのに役立ちます。後者の場合、より良い薬、化学物質、材料を作る方法を学ぶことができます。
現在、研究者らは、同じ構造を使用して、49 個の原子からなるより小さなノットを実現できると仮説を立てています。より小さな結び目が可能かどうかはまだわかりません。
この研究はNature Communications誌に掲載された。