Każdy, kto kiedykolwiek gotował spaghetti, dobrze o tym wie. Przełamanie garści suchego makaronu na dwie równe i "całe" połówki graniczy niemal z cudem. Zwykle po wygięciu kluski kruszą się i rozpadają na kilka kawałków. Tajemnica pękającego nieregularnie makaronu przez lata nurtowała naukowców. W końcu udało się ją rozwikłać.
Długo łamali sobie głowę, ale w końcu im się udało. Matematycy z Massachusetts Institute of Technology (MIT) odkryli, jak przełamać kupkę makaronu spaghetti na dwie równe części.
"Największe wyzwanie w materiałoznawstwie i fizyce"
W poniedziałek w "Proceedings of the National Academy of Sciences", czasopiśmie amerykańskiej Narodowej Akademii Nauk, opublikowano wyniki najnowszych badań w tej sprawie.
Autorami publikacji są dwaj studenci Massachusetts Institute of Technology - Ronald Heisser i Vishal Patil, a także wykładający w MIT profesor matematyki Norbert Stoop oraz profesor Emmanuel Villermaux z uniwersytetu w Marsylii.
"Zrozumienie i kontrolowanie dynamiki pęknięć pozostaje jednym z najważniejszych teoretycznych i praktycznych wyzwań w materiałoznawstwie i fizyce" - twierdzą naukowcy.
Zrozumieć makaron
Zachowanie podłużnych, kruchych przedmiotów, takich jak włókna - lub, w tym przypadku, makaron - podczas ich pękania było już wcześniej badane. W latach pięćdziesiątych zagadnieniem tym zajmował się między innymi laureat Nagrody Nobla, Richard Feynman. Amerykański fizyk zauważył wówczas, że po wygięciu suche spaghetti prawie zawsze łamie się na więcej niż dwa kawałki.
Z kolei w 2005 roku nad problemem pękania makaronu pochylili się francuscy fizycy Basile Audoly i Sebastien Neukirch.
Naukowcy podczas swoich eksperymentów odkryli, że kiedy pojedynczy makaron trzymany za oba końce zostaje równomiernie wygięty, złamie się w okolicy środka łuku, a następnie zostanie wprowadzony w bardzo szybkie drgania. Zwiększą one jego naprężenie i spowodują, że będzie łamać się dalej, aż wibracje ustaną i rozładuje się nagromadzona w makaronie energia sprężystości. Za to badanie Francuzi otrzymali w 2006 roku Nagrodę Ig Nobla w dziedzinie fizyki, humorystyczny odpowiednik Nagrody Nobla za prace naukowe, które "najpierw śmieszą, a potem skłaniają do myślenia".
Przełamali tajemnicę
Do tematu w ostatnim czasie powrócili naukowcy z MIT. Aby rozwikłać zagadkę, postanowili zbudować specjalną maszynę do łamania dwóch typów makaronu spaghetti: Barilla nr 5 i Barilla nr 7, różniących się jedynie średnicą. Ich celem było przełamanie klusek w taki sposób, aby pękły tylko w jednym miejscu, dzieląc makaron na dwie równe części.
Po wielu próbach odkryli, że kluczem do sukcesu jest odpowiednie "skręcenie" makaronowych nitek.
Z ich eksperymentu wynika, że jeżeli kupkę makaronu skręcimy o co najmniej 270 stopni, a następnie wygniemy ją z prędkością trzech milimetrów na sekundę to przełamie się ona w połowie, bez kruszenia. Na dwie części.
Choć mogłoby się wydawać, że najnowsze odkrycie naukowców z Massachusetts może interesować jedynie miłośników włoskiej kuchni, matematycy są innego zdania. Wierzą, że wyniki ich eksperymentu mogą pomóc zrozumieć proces łamania się innych materiałów kształtem i kruchością przypominających spaghetti. Mogą się one zatem okazać przydatne chociażby w budownictwie.
Autor: momo//now / Źródło: CNet.com/El Pais
Źródło zdjęcia głównego: Pixbay (CC0)