X+X=2Xではありませんでした。

複雑な結び目同士を繋げると「予想よりも少ない手数」でほどけてしまう──そんな奇妙な現象がアメリカのネブラスカ大学リンカーン校(University of Nebraska–Lincoln)の研究によって数学的に初めて証明されました。

従来、結び目Aをほどくのに3回、結び目Bをほどくのに3回必要ならば、2つをつなげた場合には当然合計6回が必要と考えられていました。

しかし今回の研究では、そのような結び目が実際には5回以下でほどける場合があることが明らかになったのです。

約90年近く数学界で信じられてきた常識が覆ったことで、結び目理論の研究には新たな道が開かれました。

しかし一体なぜ、複雑な結び目をつなげるとほどきやすくなるのでしょうか?

研究内容の詳細は2025年6月30日に『arXiv』にて発表されました。

目次

  • 結び目理論の常識は実は誰も確かめていなかった
  • 2つの絡まりは『足し算より少ない手数』でほどけた:トーラス結び目が明かした意外な事実
  • なぜ結び目は『計算通り』にほどけないのか?数学が示す新たな視点

結び目理論の常識は実は誰も確かめていなかった

結び目理論の常識は実は誰も確かめていなかった
結び目理論の常識は実は誰も確かめていなかった / Credit:Canva

イヤホンのコードが絡まって困った経験は、誰にでもあるでしょうか?

私たちの日常には、靴ひもやコード類など、絡まってしまうと本当に厄介なものがたくさんあります。

実は、このような「絡まり」を数学的に研究している分野があります。

それが「結び目理論」です。

数学の世界では、絡まりを「結び目」と呼びます。

その絡まり具合を調べる方法の一つに、「ほどき数)」という考え方があります。

これは、「絡まった紐を完全にほどくためには、最低でも何回、紐を上下入れ替える必要があるか?」という数字です。

ほどき数が大きいほど、絡まり方が複雑だと言えるわけです。