Árpád
-1 °C
9 °C

Sose törik ketté a spagetti

2005.08.23. 10:45
Két francia fizikus néhány csomag spagettitésztát feláldozva, aprólékos kísérletek során rájött, hogy mitől törik mindig több darabra az ívben meghajított spagetti. Az első elpattanás után ugyanis az anyagban olyan rendkívüli gyorsulások és hullámok keletkeznek, amelyek eltördelik a maradék darabokat.

Egy alkalommal a fizikai Nobel-díjas Richard Feynman barátjával, Danny Hillissel közösen főzött tésztát. A két tudós eközben megállapította, hogy a két végén megfogott, és ívbe hajlított spagettitészta mindig három vagy még több részre törik, nem pedig két fél darabra, ahogy feltételezni lehetne.

A tudósok a probléma láttán a következő két órát azzal töltötték, hogy őrültnél őrültebb elméleteket állítsanak fel. Végül széttört spagettivel volt tele a konyha, hiányzott viszont a használható magyarázat, írta később Hillis.

Történelmi probléma

Így a széttört spagetti a fizika nagy kihívásainak sorába emelkedett. Amikor Pierre-Gilles de Gennes fizikus 1991-ban megkapta a Nobel-díjat, tévékamerák előtt kérdezték arról, milyen problémákat kell még megoldani a fizika területén. A spagettiét, válaszolta mindenki megdöbbenésére de Gennes.

Az adást látta az akkor érettségi előtt álló Basile Audoly. Számára is teljesen váratlan volt de Gennes titokzatos válasza. Az érettségit követően Audoly fizikusnak tanult, majd állást kapott az CNRS kutatóintézetnél.

A spagettiket régen elfelejtette, amíg új kísérletekről nem olvasott, ahol a kutatók súlyokat ejtettek a függőlegesen álló tésztaszálakra, a keletkező darabok hosszát pedig megmérték.

Nem volt még kész a megoldás

Audoly utánanézett a szakirodalomban, és megállapította, hogy a Feymann féle spagetti-rejtélyre még senki nem produkált megfelelő megoldást. Így kollégájával, Sébastien Neukirch-el elindult bevásárolni. Hat csomag, különböző keménységű spagettitésztát vásároltak, a szomszéd laborból pedig kölcsönvették a nagysebességű kamerát.

A spagettitörés egyenletével egy hét alatt elkészültek. Audoly szerint ilyen olcsón és gyorsan egyik kísérletsorozatával sem végzett.

A spagetti két végének befogása és meghajlítása helyett az első törés kritikus pillanatára koncentráltak, ekkor ugyanis a túlhajlított két fél nagy sebességgel csapódik a másik irányba. Audoly és Neukirch sejtései szerint ekkor keletkeznek a további törések, írta a Die Zeit.

Hullámzó csonkok

A helyzet szimulálására a kutatók beszorították a spagetti egyik végét, a másikat pedig félrehúzták, de csak annyira, hogy éppen ne törjön el. Végül a szabad véget elengedték, és a visszalendülés során olyan rendkívüli gyorsulás lépett fel, hogy a tészta a darabjaira tört.

A nagysebességű kamera képein látszott, hogy mi okozza ezt. A visszalendülő spagettiben oda-vissza futó hullámok keletkeznek. Ha két hullám fedi egymást, rövid szakaszokon rendkívül meghajlik és eltörik a tészta. Az eredményeket számítógépes szimulációval is sikerült megerősíteni.

Bizonytalan törési pont

A kutatók viszont nem tudták megjósolni adott hosszúságú tésztán a törés várható helyét. Felállították viszont a spagetti törésének egyfajta természeti törvényét. Eszerint a törési pozícióból és az elengedés óta eltelt idő négyzetgyökéből képzett hányados mindig állandó. Ezt a törvényszerűséget valamennyi tésztahossz esetében sikerült igazolni.

Audoly és Neukirch munkáját a Physical Review Letters szaklap ismerteti. A kísérletekből ugyanakkor további megválaszolatlan kérdések születtek. Például az elmélet szerint minden törésnek újabb hullámzást és törést kellene okoznia, míg végül a spagetti nem 3-10, hanem számtalan apró darabra törik. A kutatók most annak szeretnének utánajárni, valójában miért nem ez a végtelen aprózódás következik be.