指の関節が弾ける音は、長い間、科学者たちを困惑させてきました。

これまでの研究で、すべての関節がこの音を出せるわけではないこと、また、出せる関節は20分に1回しか割れないことが分かっていますが、この音の背後にあるものは何なのかは、熱い議論のトピックでした。

「2つの指関節の間の空洞は滑液と呼ばれる液体で満たされており、指関節の間隔を広げた結果、その液体の圧力が突然変化すると、その液体中の気体の一部が核となって泡になります」と、新しい研究の共著者であるエコール・ポリテクニック流体力学研究所の Abdul Barakat 教授は述べています。

一部の研究者は、よく知られた亀裂を引き起こすのは、二酸化炭素やその他のガスで形成されたこのような気泡の崩壊であると指摘していますが、他の研究者は別の可能性を提案しています。 「この気泡を形成すると、圧力変化を引き起こすことができ、それによって音が発生します」とバラカット氏は言います。

2015年にカナダの研究者が、チームの1人がMRIスキャナで指を割って画像を撮影し、このパズルを解決したように見えました。 判決: 割れる音は、関節の急速な分離と気泡形成によるもので、気泡崩壊ではありませんでした。

Barakat は、この問題をさらに掘り下げるというアイデアは、新しい研究の共著者である彼の学生の 1 人が、コース プロジェクトのためにこの現象を研究することを選択してから生まれたと述べています。

イメージング技術では、ナックル クラッキングの高速ダイナミクスを捉えるのに必要な時間分解能が得られないことに注目し、2人は数学モデルを開発して、崩壊する気泡が結局は音の背後にある可能性を探ったのです。

このモデルは、関節が離れることによる流体の圧力の変化、結果として生じる泡の成長と崩壊、そして泡による圧力の変化がどのように音に変わるかという3つの要素に基づくものです。

研究チームは、モデルに従って、関節破りで生じる崩壊する泡から予想される音と、少数の関節破りの参加者から録音した音のパターンを比較し、両者がよく一致することを確認しました。 対照的に、Barakat氏によると、泡の形成は、観察された大きさや音の大きさを生み出すことは示されていません。

しかし、余分なニュアンスがあります。泡が崩壊するには、亀裂が聞こえるよりも時間がかかり、そのため音の源とはなり得ないと主張する人もいます。 バラカット氏は、「私たちがここで示したのは、完全に崩壊する必要はないということです」と述べ、気泡が部分的に崩壊してマイクロバブルが残ったとしても、必要な時間スケールで音を発生させることができると指摘しています。 この発見により、ナックルクラッキングの後でも滑液に小さな気泡が観察される理由を説明できるだろうと、著者らは付け加えています。

2015年の研究の共著者であるアルバータ大学のGreg Kawchuk博士は、新しい研究を歓迎しました。 “彼らの主な発見、理論的な気泡の崩壊が音を作り出すことができるということは、驚くべきことではありません。”と彼は言いました。 “この論文が興味深いのは、我々の先行研究で公開されたMRI映像のフレーム間で他の現象が起こっている可能性があり、これらの現象がナックルクラッキングで生じる音と同様の音を生み出す可能性があることを示唆している点です。”

しかし、彼は、最新の研究は、まだ実験によって検証されていない数学的モデルであると指摘し、この事件はまだ解決していないと付け加えました。”ナックルクラッキングが変形性関節症のリスクを高めるかどうかについて議論がありますが、研究は、その関連を支持していないようです。

この現象を研究している人の中に、2009年に83歳でイグノーベル賞を受賞したドナルド・アンガー博士がいます。彼は、10代の頃から左手の指関節だけを割り、右手の指関節は割っていないままでした。 アンガーは、どちらの手にも関節炎の兆候はないと報告している。

誰もがナックルクラックを出せるというわけではありません。 “指関節の間隔が大きすぎて、指関節を割ることができない人もいます。”とBarakatは言いました。

しかし、できる人、その感覚を楽しむ人のために、バラカットはヒントを与えてくれます。「ナックルを速く引けば引くほど、圧力を速く変化させているので、ナックルクラックが発生しやすくなります」

そして、「ナックルクラックを発生させるためには、ナックルを速く引かなければなりません」と。