Quiconque a gardé des écouteurs dans sa poche le sait : un fil laissé libre dans un espace confiné a une tendance naturelle à former des nœuds. Ce « La loi de Murphy » des fils n’épargne même pas les décorations de Noël : nous mettons au défi tous ceux qui ont décoré leur sapin de Noël avec les classiques lumières de Noël de ne pas avoir maudit de démêler l’enchevêtrement qui s’est formé spontanément, malgré le soin avec lequel il avait été placé l’année précédente.
L’étude sur les nœuds de fil dans une boîte
En 2007 Dorian Raymer Et Douglas Smithdeux chercheurs de l’Université de Chicago, ont mené une expérience conceptuellement très simple : ils ont inséré des fils de différentes longueurs dans une boîte et ont secoué la boîte. Vous ne serez pas surpris de découvrir que les fils ont systématiquement formé des nœuds, s’emmêlent spontanément. Sur 3415 examens accompli, les deux chercheurs ont découvert 120 types de nœuds différent. La « capacité » des fils à former des nœuds augmente avec la longueur et – selon les résultats de Raymer et Smith – tombe à zéro en dessous de i 46 centimètres: les fils plus courts ne se nouent pas. Mais les lumières de Noël mesurent plusieurs mètres de long, donc la possibilité de créer du chaos dans leurs boîtes est pratiquement une certitude.
D’un point de vue scientifique, c’est simplement statistiques: ils existent des milliers de façons dans lequel un fil peut être noué, mais le seul dans lequel il peut être parfaitement commandé. En bref, les états « noués » sont bien plus probables que les états « ordonnés ». Cela signifie que, à partir d’une configuration ordonnée, toute variation (même le simple déplacement de la boîte de décoration vers la cave ou le grenier) amène le système vers un état nettement plus probable, c’est-à-dire noué.
Si cela vous rappelle le concept de entropievous ne vous trompez pas. En mécanique statistique, l’entropie est précisément un indice du nombre d’états associés à une condition particulière, que l’on peut dans ce contexte appeler « fil noué » et « fil ordonné ». Dans la nature, l’entropie augmente simplement parce qu’à mesure que les systèmes évoluent, ils tendent vers des états plus probables, que nous avons tendance à considérer comme plus « désordonnés » que probables.
Il faut alors considérer la forme particulière des guirlandes de Noël, dont le câble est en cuivre (donc un matériau relativement rigide) et surtout elles possèdent de nombreuses ampoules, qui agissent un peu comme « points de levier» que le câble peut utiliser pour former des nœuds.
Comment éviter que les lumières de Noël ne s’emmêlent
Malheureusement, il n’y a pas grand-chose à faire contre la loi imparable de l’entropie : les lumières auront toujours tendance, statistiquement, à se nouer. On peut cependant utiliser des astuces très simples pour éviter la formation de nœuds en amont.
Par exemple, enrouler les lumières de Noël autour du cartonou autre matériau rigide : tant que le câble reste bien fixé en place, il lui sera beaucoup plus difficile de bouger suffisamment pour finir par former des nœuds. Une autre solution évidente est enroulez les lumières dans un cercle et fixez le cercle à plusieurs endroitstoujours dans le but de limiter la liberté de mouvement du câble.