https://frosthead.com

Φυσική αποκαλύπτει πώς να σπάσει τα σπαγγέτι καθαρά στα δύο

Το 2005, οι επιστήμονες επιβεβαίωσαν κάτι που ο καθένας ήδη γνώριζε: οι ξηροί ντομάτες σπαγγέτι δεν σπάνε ποτέ καθαρά σε δύο. Αντ 'αυτού, θραύονται σε τρία ή περισσότερα κομμάτια, αφήνοντας λίγα στεγνά κομμάτια noodle σε όλη τη σόμπα και το πάτωμα της κουζίνας, αν δεν σκοπεύετε σωστά. Αλλά τώρα, αναφέρει ο Frank Swain στο New Scientist, ο μακροχρόνιος μαγειρικός εφιάλτης μας έχει τελειώσει. Οι ερευνητές στο MIT έχουν καταλάβει πώς να τσιμπήσουν τα σπαγγέτι σε δύο καθαρά, χωρίς να δημιουργήσουν σάλπιγγα με ζυμαρικά.

Αποδεικνύεται ότι η προσπάθεια να κατανοήσουμε τα βαθιά μυστήρια των σπαγγέτι πηγαίνει πίσω (και δεν έχει καμία σχέση με το Flying Spaghetti Monster). Όχι λιγότερο από τον Richard Feynman, ο φυσικός που κέρδισε το βραβείο Νόμπελ, έβαλε το noodle στο ερώτημα, ξοδεύοντας ένα βράδυ με έναν φίλο που τσακίζει ζυμαρικά προσπαθώντας να καταλάβει τι συμβαίνει. Ποτέ δεν κατάφερε να λύσει το αίνιγμα, αλλά οι προσπάθειές του ενέπνευσαν ερευνητές από τη Γαλλία να σκάψουν το μπερδεμένο χάος, το οποίο τους απέσπασε το βραβείο igNobel του 2006.

Το σπαγγέτι είναι ουσιαστικά μια μακρά, λεπτή ράβδος (που συνδυάζεται εξαιρετικά καλά με λίγο Μπολόνια και μερικά παρμεζάνα). Για να το σπάσει απαιτεί κάμψη του σε σχήμα τόξου. Τελικά η δύναμη της κάμψης ασφαλίζει τη ράβδο στη μέση όπου είναι πιο καμπύλη. Αλλά η φυσική δεν τελειώνει εκεί. Αυτό το σπάσιμο απελευθερώνει την ενέργεια πίσω κάτω από τα κομμάτια των σπαγγέτι σε ένα "snap-back" κύμα ή κραδασμούς. Υπάρχει αρκετή ενέργεια σε αυτά τα κύματα για να σπάσουν τα μικρότερα μήκη ζυμαρικών.

Δύο σπουδαστές του MIT, Ronald Heisser και Vishal Patil, ήθελαν να δουν αν υπήρχε ένας τρόπος αντιμετώπισης του snap-back και να κάνουν τα ζυμαρικά να σπάσουν ομοιόμορφα ως το τελικό σχέδιο για μια κατηγορία μη γραμμικών Dyanmics. Ο δάσκαλός τους, Jörn Dunkel, συν-συγγραφέας της εφημερίδας τους στο περιοδικό PNAS, λέει ότι το δίδυμο έπαιζε γύρω με μερικά σπαγγέτι, το έσπασε με το χέρι και ανακάλυψε ότι με το στρίψιμο του ζυμαρικού πολύ σκληρά, μπορούσαν να το βάλουν στα δύο.

Για να εξετάσουμε το φαινόμενο πιο βαθιά, έχτισαν ένα μηχανικό σπαγγέτι snapper, που τους επέτρεψε να συστροφή του ζυμαρικά σε διάφορους βαθμούς πριν από την κάμψη. Έσπασαν και έσκαψαν εκατοντάδες νούγιες, καταγράφοντας τη δράση χρησιμοποιώντας μια μηχανή υψηλής ταχύτητας. Αυτό που βρήκαν είναι ότι, στρέφοντας τις ξηρές χυλοπίτες 360 μοίρες πριν τους λυγίσουν, θα μπορούσαν να τους κάνουν να σπάσουν σε δύο. Το κόλπο δουλεύει στην Barilla No. 5 και Barilla Νο 7 σπαγγέτι, αλλά δεν υπάρχει καμία λέξη εάν δουλεύει για DaVinci, Ronzoni ή τα πράγματα που παίρνετε στην αγορά των αγροτών. Και η Dunkel λέει ότι ισχύει μόνο για μακρά ζυμαρικά σε σχήμα ράβδου. Τα flat noodles όπως το linguini έχουν ένα εντελώς διαφορετικό σύνολο φυσικής. Και rotini; Αυτά τα πράγματα είναι απλά κβαντικά.

Γιατί λοιπόν λειτουργεί το twist; Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η ενέργεια που κανονικά απελευθερώνεται από το σπάσιμο εκτρέπεται από το snap-back σε μια κίνηση στρέψης. Αυτό το "κύμα περιστροφής" ταξιδεύει γρηγορότερα από το χτύπημα, διαλύοντας την ενέργεια του. "Μόλις σπάσει, έχετε ακόμα ένα snap-back επειδή η ράβδος θέλει να είναι ευθεία", λέει ο Dunkel σε ένα δελτίο τύπου, σπαγγέτι "Αλλά δεν θέλει επίσης να στρίψει. Γι 'αυτό δεν παίρνετε ποτέ αυτό το δεύτερο διάλειμμα όταν στρίβετε αρκετά σκληρά ».

Η μελέτη μπορεί να έχει κάποιες συνέπειες για δυο και τρισδιάστατη δυναμική κάταγμα. Αλλά κυρίως ήταν μια ευκαιρία να προσπαθήσουμε να καταλάβουμε τον καθημερινό κόσμο μέσω της επιστήμης. "Είναι μόνο ένα από αυτά τα εγγενώς ενδιαφέροντα πράγματα που συμβαίνουν γύρω μας", λέει ο Ντάνκελ στον Swain. «Εργαζόμαστε σε πολλά πράγματα εδώ, αλλά το 10 τοις εκατό από αυτά πρέπει να είναι διασκεδαστικό».

Ενώ η φυσική πίσω από τα ξηρά ζυμαρικά φαίνεται να είναι ευθυγραμμισμένη, τα μυστήρια των μαγειρεμένων ζυμαρικών, ωστόσο, μόλις αρχίζουν να ξετυλίγονται.

Φυσική αποκαλύπτει πώς να σπάσει τα σπαγγέτι καθαρά στα δύο