בואו לגלות את עמוד הכתבה החדש שלנו
 

אתם מחוברים לאתר דרך IP ארגוני, להתחברות דרך המינוי האישי

טרם ביצעת אימות לכתובת הדוא"ל שלך. לאימות כתובת הדואל שלך  לחצו כאן

לקרוא ללא הגבלה, רק עם מינוי דיגיטלי בהארץ  

רשימת קריאה

רשימת הקריאה מאפשרת לך לשמור כתבות ולקרוא אותן במועד מאוחר יותר באתר,במובייל או באפליקציה.

לחיצה על כפתור "שמור", בתחילת הכתבה תוסיף את הכתבה לרשימת הקריאה שלך.
לחיצה על "הסר" תסיר את הכתבה מרשימת הקריאה.

אחרי שנים, התעלומה נפתרה: מתמטיקאים הצליחו לשבור ספגטי לשני חלקים בלבד

גם אם תנסו בבית, תגלו שאתם לא מצליחים: מקל הבצק היבש נשבר ברישול לשלושה חלקים לפחות, לא משנה כמה אטיים ועדינים אתם. כעת הצליחו טובי המוחות לפצח את החידה ולחצות את המקלון

39תגובות
המכשיר שבנו המדענים על מנת לשבור פסטה
Courtesy of the researchers.

הנה ניסוי מדעי שאפשר וגם כדאי לעשות בבית, אפילו עם הילדים: קחו חבילת ספגטי, הוציאו מקל אחד, אחזו בו בשני קצותיו וכופפו אותו עד שהוא יישבר. גם אחרי עשרה ניסיונות, תגלו שכמעט בלתי אפשרי לשבור את הספגטי לשתי חתיכות בלבד (שימו לב שהניסוי לא עובד בפסטות פחות איכותיות, שבהן הבצק פריך מדי, א"ר). למעשה, גם הפיזיקאי חתן פרס הנובל ריצ'רד פיינמן, בילה שעות באחד הערבים בשבירת מקלות ספגטי עם דני היליס, חלוץ בניית מחשבי-העל. "גמרנו אחרי כמה שעות עם ספגטי שבור מפוזר בכל רחבי המטבח, אבל בלי הסבר למה ספגטי נשבר לשלושה", סיפר היליס לפני כמה שנים ל"דיילי טלגרף" על המחקר הביתי.

התעלומה המדעית מדוע מקל ספגטי – או למעשה כל מקל ארוך ודק – מתכופף ונשבר ליותר משתי חתיכות, נפתרה בשנת 2005 על ידי שני פיזיקאים צרפתים. הם גילו כי כשמכופפים את המקל באופן שווה משני קצותיו, הוא נשבר סמוך למרכז, שם זווית הכיפוף שלו היא החדה ביותר. השבר הראשוני משחרר גל אנרגיה לאורך המקל שיוצר שברים נוספים. הגילוי שלהם זיכה את ד"ר בזיל אודולי וד"ר סבסטיאן נוריש בפרס איג נובל לגילויים מדעיים משעשעים אך בעלי חשיבות, בשנת 2006.

ניסוי הספגטי - דלג

עתה, פתר צוות מתמטיקאים את החלק השני של החידה שתסכלה את פיינמן: כיצד לגרום למקל הפסטה להישבר לשני חלקים בלבד. החוקרים, מהמכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס (MIT) בארה"ב, בנו מכשיר ייעודי לכיפוף ושבירת הספגטי ובחנו בו דרכים שונות לטיפול במקל הבצק היבש. לפי מחקרם, שהתפרסם השבוע בכתב העת Proceedings of the National Academy of Sciences, פיתול מקל הספגטי בזווית מסוימת לפני כיפופו באיטיות למחצית, יאפשר את שבירתו לשתי חתיכות בלבד.

החוקרים אומרים שלגילוי שלהם יכולות להיות השלכות ליותר מאשר ניסויים מדעיים במטבח, כמו שיפור ההבנה של האופן שבו סדקים נוצרים בחומרים אחרים המעוצבים בצורת מוטות, כמו מיקרו-סיבים, ננו-צינוריות ואפילו צינוריות בתאי גוף. "יהיה מעניין לראות אם הפיתול יכול לשמש לשליטה בדינמיקת השבירה של חומרים דו ממדיים ותלת ממדיים", אמר אחר החוקרים, פרופסור יורן דונקל, בהודעה לתקשורת של MIT.

מקל פסטה נשבר - דלג

החוקרים החלו בניסויים ידניים שונים עד שעלו על הרעיון שאם מפתלים את הספגטי בחוזקה ואז מכופפים אותו, אפשר לשבור אותו לשתי חתיכות בלבד. "אבל צריך לסובב ממש חזק", אומר דונקל. כדי לבחון את הפיתול לעומק הם בנו מכשיר ייעודי לשבירת הספגטי עם שתי צבתות לאחיזת המקל ואפשרות לסובב אחת מהן לזוויות שונות ואז לקרב אותן אחת לשנייה כך שהפסטה תישבר. החוקרים פיתלו וכופפו מאות מקלות ספגטי ותיעדו את הניסויים במצלמה שמצלמת עד מיליון תמונות בשנייה.

הם גילו שפיתול המקל ב-270 מעלות לפני כיפופו באיטיות מאפשר את השבירה האחידה. אז הם ניתחו את המתמטיקה מאחורי התופעה וגילו שהפיתול מקל על השבירה לשתיים בשתי דרכים: הפיתול של המוט לפני שבירתו מחליש את השפעות גל האנרגיה שמשתחרר עם השבר הראשוני בשני המקלות שנוצרים, ושני המקלות הללו, שהיו מפותלים לפני השבירה, מתיישרים חזרה למצבם לפני הפיתול, והסיבוב חזרה משחרר גם הוא חלק מהאנרגיה העודפת. הם גילו עוד ש"גל הפיתול" שנוצר מחזרת הפסטה למצבה המקורי, נע מהר יותר מ"גל הכיפוף" שמשתחרר עם השבירה ויוצר בדרך כלל את השברים הנוספים בספגטי. "לכן לא נוצר שבר נוסף אם מפתלים מספיק חזק", אומר דונקל.

החוקרים הראו שהתופעה נכונה בשני סוגים שונים של פסטה ברילה: מספר 5 ומספר 7, שהמקלות שלהם בעוביים שונים. ומה עם סוגי פסטה אחרים? המודל נכון רק למקלות פסטה בצורת מוט עגול, לפי דונקל. "לינגוויני מתנהג אחרת, כי הוא בנוי יותר כמו סרט", הסביר הפרופסור למתמטיקה יישומית מה-MIT.



תגובות

דלג על התגובות

בשליחת תגובה זו הנני מצהיר שאני מסכים/מסכימה עם תנאי השימוש של אתר הארץ

סדר את התגובות
*#
בואו לגלות את עמוד הכתבה החדש שלנו