我发明的玩具汽车500字(校门口小卖部的廉价玩具，竟然暗藏量子世界的秘密？)
Posted
篇首语：今日长缨在手，何时缚住苍龙。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了我发明的玩具汽车500字(校门口小卖部的廉价玩具，竟然暗藏量子世界的秘密？)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
我发明的玩具汽车500字(校门口小卖部的廉价玩具，竟然暗藏量子世界的秘密？)
本文转载自公众号“把科学带回家”
还记得小商品市场和小学生经常玩的这种迷你彩色橡皮筋吗？
你以为它只是女孩子扎头发的小工具？
实际上它现在变成了一个玩法超多的大生意，地位类似于皮条版的乐高，在一段时间里其热度甚至比乐高还要高。
重要的是，它是一种非常厉害的拓扑结构，在量子力学里也有重要的地位。
黄章竣和彩虹织机织出来的衣服
这种看起来很不起眼的橡皮筋玩具叫做彩虹织机，它的发明人是一位美国华裔汽车工程师。
马来西亚华裔黄章竣本科学的是机械工程学，在做彩虹织机之前是日产汽车 Nissan 的测试工程师。但在2010年，他的人生因为这些小橡皮筋发生了变化。
彩虹织机
当时，黄章竣的两个女儿在用这种橡皮筋制作手环，老爹想要加入两个女儿，但是发现自己的手指太粗不好插入小圈圈。于是，他制作了一个带图钉的木板，方便编织。他的两个女儿马上爱上了老爹的发明。
彩虹织机作品
后来，黄章竣把家里仅有的1万美金存款拿出来，找中国工厂制造了一批彩虹织机。2011年，他开始卖，但是一开始销量不好，因为玩家不知道怎么用。
彩虹织机织的娃娃
在《卫报》的采访中，黄章竣穿着彩虹织机织的外套。
2013年，彩虹织机成了谷歌中被搜索最多次的玩具，也被 BBC 评为世界上最著名的玩具。
威廉王子、凯特王妃、贝克汉姆、麦粒等名人都是彩虹织机的粉丝。彩虹织机走红后，黄章竣干脆辞职，在密歇根州自家屋子里开了一家彩虹织机公司。2014年，彩虹编织机已经在全球热销超过800万台，黄章竣的“俊设计有限公司”估值也升到了1.36亿美元。
这样好玩的玩具，果然不出所料被禁了。
黄章竣和彩虹织机织的狗狗
讲真，这种比 ipad 还上瘾的游戏，学校为毛要禁止？更何况，彩虹织机不仅锻炼小手不伤小眼，还是一种优秀的拓扑学教具。
这些学校的老师八成不知道，彩虹织机编织出来的玩具，都属于拓扑学中的Brunnian link。
数学家 Hermann Brunn 最早在1892年讨论了这种链，所以这个套环就用他的名字命名了。国内数学界还没有给它正式的译名，所以我们不如叫它布伦链吧，不要因为它的发音而过度联想。
在拓扑学的纽结理论里，一个单身的环就叫做纽结。两个及以上的环组成的不能分离的结构叫做链。
最简单的链是2个环套在一起的 Hopf 链。
Hopf 链
奥运五环还有自行车链就是由 Hopf 链组成的。Hopf 链构成的结构有一个特点，那就是拆掉其中任何一个环，都不能把链条完全打散。
但是布伦链却不是这样。
在布伦链里，任意两个环实际上都是分离的。要验证很简单。看下图，每个环实际上要么压在另一个环上方，要么被压着，但并没有和任何一个环套在一起。
这一点可以导出一个性质：布伦链是只要消除或剪掉其中任何一个环，所有环都会散开的结构。
很显然，彩虹织机织的就是一种布伦链，因为任意两根橡皮筋都没有套在一起。而布伦链的性质意味着它有一个致命弱点：只要剪断彩虹织机织出来的手环中的任意一条橡皮筋，整个手环就会散架。所以不要光膀穿彩虹机织背心啊，毕竟你不想向警察用拓扑学强行解释一地的橡皮筋也可以做成衣服。
除了有布伦链，还有布伦辫子。比如最普通的麻花辫就是一种布伦辫子——只要抽掉任何一根，麻花辫就会散架。
不信？你看，只要把红蓝黑任何一根辫子抽掉，剩下的两根辫子实际上就是分开的。
布伦链还有一个神奇的性质：在3个环及倍数的情况下，环之间可以形成无穷多种交叉的变式。比如3个环可以有下面这些变种——
世界上的许多图标和 LOGO 实际上就是布伦链。比如印度南部钦奈的建于6世纪的 Marundheeswarar 神庙里就有一个由3个环构成的16个交叉的布伦链，它代表的是湿婆。
Marundheeswarar 神庙里的布伦链 图片来源：（DOI）:10.1007/s12045-007-0049-7
说到布伦链，就不得不提一提一种特别有趣的布伦链——Borromean rings。这玩儿也没有官方译名，我们不如叫它菠萝蜜环。
Borromean rings
菠萝蜜环就是一种布伦链，它也是最简单的布伦链。
菠萝蜜环是一个历史悠久的符号。阿富汗的文物、北欧神话，还有中世纪基督教的三位一体标记同样也有波洛密安环的结构。现代国际数学联合会（IMU）的会标也是一个菠萝蜜环。
国际数学联合会（IMU）的会标
菠萝蜜环有一个神奇的性质：如果把其中任意两个环套在一起，那么第三个环就会自动离开大家退出这场三角关系。你可以用回形针做的环轻易验证这一点。
菠萝蜜环其实也可以分解为女孩子的麻花辫哦。麻花辫的3个头连在一起的话，就可以变成菠萝蜜环。
我知道有些小学生要发出灵魂之问了：这玩儿有什么用？
布伦链的性质在化学中有重要应用。在合成化学里，各式各样的结和链是很难合成的，而有布伦链结构的蛋白质也很罕见。
史上第一个成功合成出菠萝蜜环的是纽约大学的纳德里安·西曼（Ned Seeman），这个哥们儿用 DNA 硬造了一个出来。自此，DNA纳米学诞生。
纳德里安·西曼（Ned Seeman）制造的 DNA 菠萝蜜环示意图
图片来源：（doi）10.1038/386137b0
而布伦链和量子力学也有神秘的交集。
1970年，俄国物理学家 Vitaly Efimov 预测，3个玻色子（量子力学中，粒子分为玻色子与费米子）可以形成一个稳定的量子束缚态，但是其中两两却不互相束缚，这和菠萝蜜环很像有木有。
2006年，Efimov 的预测被超低温铯原子气证实，因此这个现象就被命名为埃菲莫夫效应（The Efimov effect）。这使物理学家们沸腾了，有没有其他量子束缚态也是布伦链性质的呢？
如果是这样，我们就有可能创造各种世界上从没有过的新分子，新世界的大门就会被打开。量子力学和拓扑学的交叉这么好玩的吗？
- 一种布伦链社会关系：麻将。
- 如何证明麻将是布伦链式的？
- 三缺一试试？
无标注图片来源网络。
动图来源和参考资料储存于石墨：
https://shimo.im/docs/lJFbxvrPgmkGCD8M/
原题目：华裔工程师发明的廉价玩具上了谷歌热搜第一，它还藏着量子世界的秘密
来源：把科学带回家
编辑：米老猫
相关参考
玩具可分为哪种类型(千万别让现在的小孩知道，我们当年那些玩具有多好玩)
...下那些“全国统一”的回忆杀玩具1.泡泡胶小学时哪里的小卖部没卖过泡泡胶？可以一边吹一边捏，吹成想要的泡泡形状。2.套圈机绝对是童年爆款玩具，利用水压把小圈圈套在杆上，有多少人全套上过，举手我看看？3.铁皮青蛙...
玩具可分为哪种类型(千万别让现在的小孩知道，我们当年那些玩具有多好玩)
...下那些“全国统一”的回忆杀玩具1.泡泡胶小学时哪里的小卖部没卖过泡泡胶？可以一边吹一边捏，吹成想要的泡泡形状。2.套圈机绝对是童年爆款玩具，利用水压把小圈圈套在杆上，有多少人全套上过，举手我看看？3.铁皮青蛙...
玩具可分为哪种类型(千万别让现在的小孩知道，我们当年那些玩具有多好玩)
...下那些“全国统一”的回忆杀玩具1.泡泡胶小学时哪里的小卖部没卖过泡泡胶？可以一边吹一边捏，吹成想要的泡泡形状。2.套圈机绝对是童年爆款玩具，利用水压把小圈圈套在杆上，有多少人全套上过，举手我看看？3.铁皮青蛙...
水溶性玩具(暴力解压，“赌博”集卡儿童玩具暗藏多少“成人心机”)
...居家的时间多了，很多家长突然发现，孩子们之间热衷的玩具存在灌输焦虑、引导早熟、“赌博”成分等种种苗头……儿童玩具中暗藏的“成人心机”令人担忧。灌输焦虑解压玩具推给“3岁娃”金宝特别喜欢跟着视频教程学手...
...到这里，接下来给大家介绍一下儿童节活动的玩法。童年小卖部——环式任务玩家（≥50级，至少3人组队）可以在长安城（231,118）童年小卖部处选择“童年小卖部（环任务），前100环为双倍奖励，101至140环为1.4倍奖励，141环及...
...到这里，接下来给大家介绍一下儿童节活动的玩法。童年小卖部——环式任务玩家（≥50级，至少3人组队）可以在长安城（231,118）童年小卖部处选择“童年小卖部（环任务），前100环为双倍奖励，101至140环为1.4倍奖励，141环及...
幽默玩具(痛5岁女孩被弓箭射中眉心？提醒家长，这6种玩具再好玩都不要给孩子买)
...提醒家长们，一定要提高安全意识，不要为孩子选购危险玩具。否则可能伤人伤己，酿成惨剧。那么有哪些常见的危险玩具？经过一番了解，周到君发现在街头、游乐场、超市、学校门口等地方，经常有些让孩子们一见就走不动...
消防夜光指示灯(这个网红玩具暗藏危险，却有很多人在小区公园里玩)
...地方、玩的东西，后果可能很严重。作为春季最受欢迎的玩具，风筝的身影经常出现在游乐场、公园甚至小区里；谁能想到，放风筝、甚至路过放风筝的地方，都能成为高危动作。近日，吉林的一个四口之家，就被一只风筝给毁...
消防夜光指示灯(这个网红玩具暗藏危险，却有很多人在小区公园里玩)
...地方、玩的东西，后果可能很严重。作为春季最受欢迎的玩具，风筝的身影经常出现在游乐场、公园甚至小区里；谁能想到，放风筝、甚至路过放风筝的地方，都能成为高危动作。近日，吉林的一个四口之家，就被一只风筝给毁...
汽车随着生活水平的提高，已不再是“富裕”的代名词，已经驶进了“寻常百姓家”。人们对于汽车的需求也不仅仅是一个代步工具，而是有了更多精神享受方面的追求，汽车隔音就是其中之一，很多人都开始主动对自己的“小...