Tiede

Huippuyliopisto MIT:n tutkijat onnistuivat katkaisemaan spagetin kahteen osaan – ei ole niin helppoa kuin luulisi, sillä spagettimysteeri on kalvanut fyysikoita vuosikymmeniä

Kuiva spagetti katkeaa taivuttaessa liki aina vähintään kolmeen osaan.

Jos sinulla on kaapissa kuivaa spagettia, kokeile tätä: Vedä yksi spagetti ulos pakkauksesta ja pidä siitä kiinni molemmista päistä. Anna sitten spagetin taipua, kunnes se hajoaa.

Moneenko osaan spagettisi hajosi?
Mainos (Teksti jatkuu alla)
Mainos päättyy

Jos vastaus on kolmeen tai useampaan, olet hyvässä seurassa. Spagetti nimittäin ei käytännössä koskaan hajoa vain kahteen osaan.

Fysiikan nobelisti Richard Feynman (1918–1988) vietti aikoinaan pitkän illan taivuttamalla spagettia ja miettimällä teoreettista selitystä sille, miksi se kieltäytyi hajoamasta kiltisti vain kahteen palaan.
Mainos (Teksti jatkuu alla)
Mainos päättyy

Vuonna 2004 ranskalaiset fyysikot Basile Audoly ja Sébastien Neukirch loivat teorian voimista, jotka vaikuttavat spagettia – tai mitä tahansa ohutta, pitkää ja haurasta keppiä – taivuttaessa.

He kiinnittivät spagetin yhdestä päästä tiukasti kiinni ja taivuttavat toista päätä lähelle murtumapistettä. Juuri ennen murtumapistettä he vapauttivat spagetin pään – ja taivutuspaineen höllettyä spagetti hajosi osiin.

Arkijärjen mukaan näin ei pitäisi käydä: kun painetta aiheuttava voima eli taivutus poistuu, spagetin kiinteyttä uhkaavien voimien pitäisi pienetä eikä suureta.
Mainos (Teksti jatkuu alla)
Mainos päättyy

Audoly ja Neukirch kuitenkin havaitsivat, että spagetin pään vapautuessa siinä käynnistyy voimakas aaltoliike. Aaltoliikkeen vuoksi spagetti taipuu paikallisesti niin paljon, että taipuminen ylittää murtumapisteen rajan ja spagetti murtuu. Näin he todistivat, että spagetin sisäiset voimat voivat aiheuttaa murtumisen.

Samat sisäiset voimat vaikuttavat, kun spagettia taivuttaa niin, että se lopulta katkeaa keskeltä riittävän kaarevasta kohdasta. Murtuman jälkeen aallot vispaavat kahta vielä kaarevassa tilassa olevaa spagetinpalasta ja näin syntyy kohtia, joissa kaarevuus hetkellisesti on niin suuri, että spagetti katkeaa.

Yksi kysymys jäi ratkaisematta: voiko spagetti koskaan murtua vain kahteen palaseen.
Mainos (Teksti jatkuu alla)
Mainos päättyy

Nyt yhdysvaltalaisen MIT-yliopiston tutkijat ovat ratkaisseet tämän kysymyksen: kyllä voi – jos spagettia samalla väännetään.

Tutkimus julkaistiin Pnas-lehdessä

MIT:n matemaatikot ja insinöörit rakensivat erityisen laitteen, jolla he saattoivat paitsi taivuttaa spagettia myös väännellä sitä akselinsa ympäri. Sitten he väänsivät ja taivuttivat satoja spagettitikkuja.


Ensin spagetti asetettiin paikalleen laitteeseen. Sitten sitä väännettiin akselinsa ympäri tietyn määrän. Tämän jälkeen laitteen päitä alettiin ajaa toisiaan kohti hyvin hitaasti, noin 3 millimetrin sekuntivauhtia. Spagetti taipui ja lopulta katkesi.
Mainos (Teksti jatkuu alla)
Mainos päättyy

Näistä kokeista tutkijat huomasivat, että pienillä eli alle 100 asteen kierteillä spagetti yleensä katkesi kolmeen tai useampaan osaan.

Kun spagettiin oli väännetty kunnon kierre eli 250–360 astetta, se useimmiten katkesi taivuttaessa vain kahteen palaseen. Katkeaminen tapahtui myös merkittävästi aiemmin.

Spagetista saatu tieto voi olla hyödyksi monien hauraiden putkimaisten materiaalien kehittelyssä.

”Joka tapauksessa tämä oli hauska projekti, joka sai alkunsa kahden loistokkaan opiskelijan ideasta. Suoritettuaan kokeet kunnialla loppuun he tuskin haluavat hetkeen nähdä, pilkkoa tai syödä spagettia”, sanoo soveltavan MIT:n soveltavan matematiikan apulaisprofessori Jörn Dunkel, joka oli yksi artikkelin kirjoittajista.


    Seuraa uutisia tästä aiheesta

  • Fysiikka
  • Matematiikka
  • Pastat
  • Tiede
  • Antti Kivimäki

Kommentit

    Ei vielä kommentteja. Kirjoita ensimmäinen.

    Näytä lisää
    Luetuimmat
    • Juuri nyt
    • Päivä
    • Viikko
    1. 1

      Helsingin surkein taloyhtiö oli pahassa jamassa ja jopa vaarallinen – juuri valmistunut peruskorjaus maksoi 2 800 euroa neliöltä

    2. 2

      Ilta-Sanomat: Näyttelijä Aku Hirviniemi sai syytteen kahdesta seksuaalisesta ahdistelusta

    3. 3

      Amnesty peruu Myanmarin Aung San Suu Kyin ihmisoikeus­palkinnon – ”Olemme syvästi tyrmistyneitä”

    4. 4

      Suomi on tottunut hakkaamaan vaurautta metsistään, mutta nyt pitäisi painaa jarrua – Miksi asiasta ollaan niin eri mieltä?

      Tilaajille
    5. 5

      Onko lapsesi pessimisti? – Nämä vinkit kannattaa huomioida kasvatuksessa, jotta lapsesta ei tule negatiivista aikuista

      Tilaajille
    6. 6

      Michelle Obaman uunituoreen elämäkerran tarina elää, hengittää ja tuottaa ihailijoille varman pettymyksen

    7. 7

      Harvardin tutkijoiden mukaan tähtienvälinen komeetta saattoi olla muukalaisten lähettämä luotain – ”Se näyttää hyvin erikoiselta”

    8. 8

      Häirintään tulee järeämpi suoja: Suomi ottaa käyttöön satelliittipaikannuksen, joka on turvallisempi kuin 1970-luvulla kehitetty gps

    9. 9

      HS:n vertailu paljasti rahastojen kuluissa ällistyttävän isot hintaerot – Näin tarkka säästäjä voi lisätä tuottojaan

      Tilaajille
    10. 10

      Isäpuolensa raiskaamaksi joutunut nainen synnytti lapsen käymälään, nyt 20-vuotiasta äitiä uhkaa jopa 20 vuoden vankeus El Salvadorissa

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Harvardin tutkijoiden mukaan tähtienvälinen komeetta saattoi olla muukalaisten lähettämä luotain – ”Se näyttää hyvin erikoiselta”

    2. 2

      Ilta-Sanomat: Näyttelijä Aku Hirviniemi sai syytteen kahdesta seksuaalisesta ahdistelusta

    3. 3

      Kimi Räikkösen pelisilmä ei pettänyt taaskaan – hillitön Instagram-päivitys: ”Olen biletuulella”

    4. 4

      Muutaman kympin Aalto-maljakosta väärennetään sahaamalla satojen eurojen klassikko – Näin ostajia jymäytetään väärennetyllä Suomi-designilla ja näin vältät huijarien ansat

      Tilaajille
    5. 5

      Jäähyväiset sim-korteille: Suomessa voi hankkia kännykän ja liittymän ilman sim-korttia, ja tulevaisuudessa se voi olla yleisin tapa

    6. 6

      Tämä kuva Putinille hymyilevästä Trumpista levisi hetkessä viraaliksi – eikä se ole ihme, koska ihmiset tulkitsevat kuvan avulla maailmanpolitiikan koko nykytilaa

    7. 7

      Jordan Petersonia pidetään vaarallisena älykkönä, jota oikeisto rakastaa, koska hän ryttää feministit – Nyt.fi:n haastattelussa hän sanoo pitävänsä itseään eheyttäjänä

      Tilaajille
    8. 8

      Amnesty peruu Myanmarin Aung San Suu Kyin ihmisoikeus­palkinnon – ”Olemme syvästi tyrmistyneitä”

    9. 9

      Autoni hajosi Kehä III:lla ja päätyi romuttamoon – siirron yhteydessä tullut pysäköintivirhemaksu perittiin ulosotossa, vaikka en ollut autoa pysäköinyt

    10. 10

      ”Täällä tulee törmäys sitten” – 130-metrinen norjalainen sotalaiva törmäsi säiliöalukseen monista varoituksista huolimatta, käy ilmi lauantaina julkaistulta äänitteeltä

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Siivooja Aino-Maija Leinonen näki keskiluokkaiset kodit ja päätti elää toisin – ”Kaikkien lempiväri on valkoinen ja kaikilla on samat esineet”

      Tilaajille
    2. 2

      Anne Parkkonen tiesi heti, että kuljettaja oli kuollut, ja pari viikkoa myöhemmin hän soitti lesken ovikelloa – Parkkosen ajama auto tappoi viattoman miehen, mutta syyllisestä nähtiin vain perävalot

      Tilaajille
    3. 3

      Tältä näyttää uuden kerrostalon seinä – Isä ja poika havaitsivat ”hurjia” reikiä ja lohkeamia espoolaisella työmaalla

    4. 4

      Suomalaisia on kasvatettu ylenpalttiseen reippauteen, sanoo lastenpsykiatri Jari Sinkkonen – Sillä on hintansa, ja nyt se heijastuu parisuhteisiimme ja omien lastemme käytökseen

      Tilaajille
    5. 5

      Demokraatit saivat vasta­iskun Trumpille, mitä siitä seuraa? Nämä viisi asiaa USA:n kongressi­vaalien tuloksesta kannattaa tietää

    6. 6

      Suorakulmaisen jäävuoren mysteeri selvisi Etelämantereella

    7. 7

      Valkoisen talon lehdistö­sihteeri levitti ilmeisesti peukaloitua videota, jossa CNN:n toimittaja näyttää läimäyttävän avustajaa – ”Olemme ylittäneet uuden rajan”

    8. 8

      Kheopsin pyramidin mysteeri saattoi ratketa – Tutkijat löysivät jäänteitä kehittyneestä mekanismista

    9. 9

      Suomalaislaulaja luuli hoitaneensa uransa tärkeimmän keikan NHL-pelissä hienosti – sitten hän avasi puhelimensa ja näki virheelliset otsikot: ”Lennätti penkiltä”

    10. 10

      Helsingissä kuultiin ”Islannin ihmeestä”: Nuorten juominen, tupakointi ja huumeiden­käyttö laskivat dramaattisesti, koska vanhempien asenteet ja käytös muuttuivat

    11. Näytä lisää