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?

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.

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.

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.

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

      Keskellä Pitäjänmäkeä seisoo ainutlaatuinen omakotitalo – Se muistuttaa siitä, että taksikuski Alvi Hirvosella oli yksi aivan erityinen asiakas

      Tilaajille
    2. 2

      Markku hakee Viipurista bensaa, seksiä ja puolisolle kukkia – Yhä useampi itärajan mies tuo myös hiv:n, mutta testeihin Markku ei mene

      Tilaajille
    3. 3

      Sotilaslähde HS:lle: Venäläiskytkyinen Airiston Helmi ollut vuosia Puolustusvoimien ja Supon tarkkailun alla – ”Ne hankkivat strategisia kohteita ja me olemme hölmöjä, kun olemme myyneet”

    4. 4

      Lännen media: Ensimmäiset jäljittävät valvonta­kamerat Nelostielle syksyllä, jarruttelu ennen kameraa ei enää estä kiinni jäämistä

    5. 5

      Mitä Nokian johdossa tapahtui? Kirjan julkaiseva Risto Siilasmaa kertoo HS:lle yhtiön vaikeista vuosista Jorma Ollilan aikana 

      Tilaajille
    6. 6

      Kiihtelysvaaran kirkko tuhoutui tulipalossa – ”Raunioita tässä jo sammutetaan”

    7. 7

      Jorma Ollila vastaa Siilasmaan kuvailemiin ongelmiin yhtiön johtamisessa – Väitteet ovat hänen mukaansa kärjistettyjä tai vääriä

      Tilaajille
    8. 8

      En haluaisi olla myrkyllinen mies, ja siksi tutkin itseni naistenlehden testissä

    9. 9

      Kun kaljatölkki osui Konsta Pylkkäsen, 28, selkään, hän muisti, etteivät nämä olekaan oikeita kavereita – Moni vammainen kokee kiusaamista ja syrjintää

    10. 10

      Krp:n etsinnät Turun seudulla jatkuvat, lentokielto yhä voimassa – tämä mittavasta operaatiosta tiedetään nyt

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Krp:n etsinnät Turun seudulla jatkuvat, lentokielto yhä voimassa – tämä mittavasta operaatiosta tiedetään nyt

    2. 2

      Sotilaslähde HS:lle: Venäläiskytkyinen Airiston Helmi ollut vuosia Puolustusvoimien ja Supon tarkkailun alla – ”Ne hankkivat strategisia kohteita ja me olemme hölmöjä, kun olemme myyneet”

    3. 3

      ”Hän ei lopeta koskaan” – Tällainen mies on rahalla, viinalla ja nuuskalla lapsia Helsingin keskustassa houkutellut sarjahyväksikäyttäjä

      Tilaajille
    4. 4

      Luksusautoja myydään verkossa muutamalla tonnilla – Mutta onko käytetty Jaguar S-Type hyvä ostos?

    5. 5

      Nykylasten normaali on jotain, mitä me nelikymppiset emme edes olisi voineet nähdä

    6. 6

      HS Paraisilla: Poliisi tutki vanhoja sotilasveneitä Airiston Helmi Oy -yrityksen laiturissa

    7. 7

      Kaikki naiset eivät kohta kelpaa naisiksi yleisurheilun huipulla, ja tulkinta kohdistuu vahvasti yhteen juoksijaan – ”Ajassa voidaan palata sata vuotta taaksepäin”

    8. 8

      Suomalainen turisti, älä luota poliisiin!

    9. 9

      Kokoomus hyökkäsi pääministeri Sipilää vastaan, Sipilä suuttui ja ryhtyi vasta­hyökkäykseen – Soini-äänestyksestä syttyneen riidan syy ilmeisesti väärin­ymmärrys

    10. 10

      Arjen Kamphuis lähti Norjaan melomaan ja katosi – hollantilaisen tietoturva-asiantuntijan kohtalo hämmentää poliiseja ja läheisiä

    11. Näytä lisää
    1. 1

      ”Ihmisroskana” esitetty asunnoton alkoholisti Markku Korhonen ahdistui ja suuttui niin, että teki rikos­ilmoituksen – entinen yrittäjä auttoi pitkään muita, mutta päätyi itse sillan alle

    2. 2

      Virpi oli luokan priimus ja lääkäriperheen kultahippu – Hänestä tuli kirurgi, joka leikkasi potilaita lääkehuuruissa ja joutui lopulta vankilaan

      Tilaajille
    3. 3

      Puolella miljoonalla suomalaisella on riittämätön lukutaito – Testaa, kuinka hyvin itse ymmärrät lukemaasi

    4. 4

      Äiti riehui, ryyppäsi ja teki lopulta itsemurhan – Kun Sari Järn halusi ymmärtää miksi, hän löysi suvun synkän historian

      Tilaajille
    5. 5

      Krp:n etsinnät Turun seudulla jatkuvat, lentokielto yhä voimassa – tämä mittavasta operaatiosta tiedetään nyt

    6. 6

      Helsinkiläisnaisen auto saarrettiin traktorilla Nuuksiossa – ”Espoon sumputtaja” Lucas Heimsch perheineen kertoo nyt, mikä kaupunkilaisten käytöksessä mättää

    7. 7

      Espoolainen oppilas kuoli saatuaan sairaus­kohtauksen liikunta­tunnilla, jolla tehtiin piip-testiä – Testistä on annettu tarkat ohjeet kouluille, sanoo sivistys­toimen johtaja

    8. 8

      Miehet ovat usein tajuamattaan henkisen väkivallan uhreja – ”Miehillä voi olla parinkymmenen vuoden kokemus alistamisesta”

    9. 9

      ”Ongelmista ykkönen on viina, kakkonen on viina ja kolmonen on viina” – Ensihoidon eläköityvä vastuulääkäri Teuvo Määttä on nähnyt Helsingin pimeän puolen

    10. 10

      Siirtämäänsä autoa tuhonnut hinaus­auton kuljettaja herätti hämmennystä Vantaan Koivu­haassa – auto oli tarkoituskin viedä romutettavaksi, kertoo kuljettaja

    11. Näytä lisää