Es gibt viele Dinge, die Sie mit Spaghetti tun können, einschließlich einer köstlichen Mahlzeit und sogar Gebäude eine robuste Brücke. Eine Sache, die Sie mit den dünnen Nudeln nicht machen können, ist, sie in nur zwei Teile zu zerbrechen.
"Wenn Sie einen Spaghetti-Stick bekommen und ihn zerbrechen, stellt sich heraus, dass er fast immer in drei Teile zerbricht, anstatt ihn in zwei Hälften zu zerbrechen."
Dies war die Beobachtung des berühmten amerikanischen theoretischen Physikers Richard Feynman das führte zu dem, was viele als das uralte Spaghetti-Mysterium bezeichnen. Das Konzept entstand aus einer Geschichte in Feynmans Buch kein gewöhnliches Genie erzählt von seinem Schüler Daniel Hillis bei Experimenten unternahmen die beiden Spaghetti-Sticks.
„Wenn Sie einen Spaghetti-Stick bekommen und ihn zerbrechen, stellt sich heraus, dass er fast immer in drei Teile zerbricht, anstatt ihn in zwei Hälften zu zerbrechen. Warum ist das wahr - warum zerbricht er in drei Teile?Nach ein paar Stunden hatten wir überall in der Küche kaputte Spaghetti und keine wirklich gute Theorie darüber, warum Spaghetti in drei Teile zerbricht ", schrieb Hillis.
2005 reichten zwei Physiker aus Frankreich ein Theorie im Tagebuch Physical Review Letters das erklärte, warum diese stärkehaltigen Stäbchen immer mehr als zwei Teile zerbrechen. Ihre Arbeit gewonnen ihnen das 2006 Ig-Nobelpreis .
Eine Leistung, die bisher für unmöglich gehalten wurde
Feynmans erster Versuch, einen Spaghetti-Stab tatsächlich in zwei Teile zu zerbrechen, blieb jedoch bis jetzt ein Fehlschlag. In einem MIT Studie Diese Woche veröffentlicht, veranschaulichen Forscher die Entdeckung einer Technik, mit der erreicht werden kann, was Feynmann und Hillis nicht konnten, indem sie einen Spaghetti-Stab nicht in nur zwei Teile zerbrachen.
Die Studie begann als Abschlussprojekt des Co-Autors Ronald Heisser und eines anderen Studenten in einer Klasse, die vom MIT-Professor für physikalisch angewandte Mathematik Jörn Dunkel unterrichtet wurde. „Sie haben einige manuelle Tests durchgeführt, verschiedene Dinge ausprobiert und kamen auf die Idee, dass es zu funktionieren schien und in zwei Teile zerbrach, als er die Spaghetti richtig hart drehte und die Enden zusammenbrachte“, sagte Dunkelauch Mitautor des Papiers .
Ein weiter erforschtes Thema
"Aber du musst dich wirklich stark drehen. Und Ronald wollte tiefer nachforschen", erklärte Dunkel.
Also baute Heisser eine mechanische Bruchvorrichtung, um Hunderte von Spaghetti-Sticks zu biegen und zu verdrehen. Mit Hilfe des studentischen Forschers Vishal Patil überwachte und zeichnete er den Fragmentierungsprozess auf.
Patil verwendete die Daten dann, um ein mathematisches Modell zu entwickeln, das auf der Arbeit der französischen Wissenschaftler basiert, die zuvor Feynmans Pasta-Dilemma erklärt hatten. Er hat jedoch ihre Theorie angepasst, um das Element des Verdrehens einzuschließen.
Das Experiment erwies sich als erfolgreich und das Team konnte theoretische Vorhersagen darüber extrapolieren, wann ein Stock in zwei oder mehr Teile einrasten würde.
Sie fanden heraus, dass ein Stock, der bis zu einem gewissen Grad gedreht und weiter in zwei Hälften gebogen wurde, in zwei Teile zerbrochen werden konnte.
„Es wird interessant sein zu sehen, ob und wie eine Drehung in ähnlicher Weise zur Steuerung der Bruchdynamik von zweidimensionalen und dreidimensionalen Materialien verwendet werden kann“, fügte Dunkel hinzu. „Auf jeden Fall war dies ein unterhaltsames interdisziplinäres Projekt, das von zwei brillanten und hartnäckigen Studenten gestartet und durchgeführt wurde - die wahrscheinlich eine Weile keine Spaghetti sehen, brechen oder essen wollen.“
Die Studie war veröffentlicht im Tagebuch Verfahren der Nationalen Akademie der Wissenschaften.
Via : MIT