这个问题想必困扰了很多读者吧。以至于有人提出：要是用耳机线来做鞋带的话，是不是鞋带就不会松了呢？答案当然是不会啦。不过，这个问题吸引了很多科学家的关注。我们首先来看鞋带。在2017年4月发表于英国《皇家学会学报》的一篇论文中，美国加州大学伯克利分校的机械工程学家奥利弗·奥赖利（Oliver O’Reilly）等人详细阐述了鞋带在运动中的受力情况，并分析了各种可能导致鞋带散开的情景。
在实验中，研究人员对在跑步机上不停跑动的运动员进行摄像。起初他们猜测，鞋带系成的绳结应该是在运动过程中一点一点松散开的。但通过慢镜头回看，奥赖利惊奇地发现，鞋带几乎是在一两步间就突然散开了！为了搞清楚原因，研究人员在运动员穿的鞋舌上放置了一个加速计，用于测量鞋带在运动过程中的受力情况。结果发现，在我们正常运动时，鞋带受到的联合冲击加速度达到了7个g！
这可相当于杨利伟乘返回舱进入地球大气层时的加速度呀！最终，研究者确认了鞋带松开的过程。首先，在跑步时，脚步着地时产生强大的加速度，使得鞋带末端拉伸，绳结变松（1）；此时，摆动的腿部又给了鞋带末端惯性力，就好像用双手解开绳结一般（2）；最后，在某个瞬间，绳结散开（3）。通过实验，研究人员还证实了仅仅通过跺脚（上下移动）或者摆动腿部（前后移动），是不足以使鞋带散开的。
必须要综合这两种作用力，使鞋带末端的方向发生改变，才能瞬间解开绳结。鞋带松开的过程接下来再看耳机线。为了回答这个问题，美国加州大学圣迭戈分校的物理学家多里安·雷默（Dorian Raymer）和道格拉斯·史密斯（Douglas Smith）开展了多达3415次实验。在实验中，研究者将相同材质的绳子放置在一个边长30厘米的箱子里，每秒旋转一次箱子，持续10秒。
结果发现，如果绳子短于46厘米，就不会打结；如果在46～150厘米之间，打结概率迅速上升，150厘米的绳子有一半的概率会打结；如果绳子进一步增长，打结的概率并不会进一步增加。绳子打结起始于末端绳索在旋转时的翻滚运动，只要末端穿过绳索的另一部分两次，就开始了自发打结的过程。所有交叉不超过7次的基本结全部在实验中发现了，甚至还发现了一些交叉超过11次的复杂结。
如果绳子更硬或者盒子更小的话，就能降低打结概率。因为这样能让绳子贴紧箱壁，减少了翻滚运动。反之，对于一根长而柔软的绳子而言，在一定空间内打结的概率接近100%。这一结果于2007年10月发表在《美国国家科学院院刊》上。当然，对于Y形的耳机而言，打结的概率将进一步复杂化，而且耳机线的末端是有一定分量的耳塞，相比于普通末端，更容易在惯性的作用下穿越线材。
现在我们可以给出结论：鞋带的结和耳机线的结是完全不同的！一个是舒展在开放空间中，一个是蜷曲在密闭空间里。而最关键的一点在于：我们给鞋带打的是活结，本来就希望它能够快速松脱。如果你将鞋带缠成耳机线那样的一团乱麻，它自然就不会轻易解开——然而代价是，你解鞋带也会变得像解耳机线那样费劲。