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

      Riikka Koivisto saattelee ihmisiä kuolemaan – Kun viimeinen hetki on käsillä, yksi asia nousee ylitse muiden

      Tilaajille
    2. 2

      Sdp:n suunnitelma vaalien jälkeen: miljardin euron junatunneli Helsingin keskustan ali

    3. 3

      Espoo on upottanut miljoonia euroja kelvottomaan tieto­järjestelmään – rahoitus­johtajalla kaksoisrooli järjestelmän myyneessä yhtiössä

      Tilaajille
    4. 4

      Kanadalainen rap-artisti kuoli pudottuaan ilmassa olevan lento­koneen siiveltä musiikki­videon kuvauksissa

    5. 5

      Pilapiirros kiteyttää hillittömästi Kimi Räikkösen ja Valtteri Bottaksen tuskan tallimääräyksiin – ”Voititko mestaruuden?”

    6. 6

      Suomalainen älykeppi valloittaa maailmaa – NBA- ja NHL-seurat testaavat ”saunan lauteilla” kehitettyä esinettä

    7. 7

      Miljoona matkakorttia vaihdetaan uusiin, vanhat lakkaavat toimimasta – HSL:n suuri operaatio alkoi tiistaina

    8. 8

      Vaiettu sairaus leimasi piruja ja enkeleitä maalanneen Hugo Simbergin elämää – uusi elämäkerta tuo julki monia puuttuvia palasia

    9. 9

      Ajattele näitä sanoja kuvasi alla

    10. 10

      Stockan Herkku uudistui ”elämys­keitaaksi” ja avaa ovensa tänään – S-ryhmän omistuksessa hinnat eivät näytä juurikaan laskeneen

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Piiloon jäävä hoiva kannattelee monen lapsen arkea – Jos teet näitä asioita, suojaat lapsesi mielenterveyttä

    2. 2

      Järkytys ravintola­maailmassa: klassikko­baarit Corona, Moskova ja Dubrovnik joutuvat lopettamaan, merkki­rakennuksen kaikki vuokra­sopimukset on irtisanottu

    3. 3

      Miljoona matkakorttia vaihdetaan uusiin, vanhat lakkaavat toimimasta – HSL:n suuri operaatio alkoi tiistaina

    4. 4

      Pilapiirros kiteyttää hillittömästi Kimi Räikkösen ja Valtteri Bottaksen tuskan tallimääräyksiin – ”Voititko mestaruuden?”

    5. 5

      Huorittelua, seksiehdotuksia ja rintoja kourivia potilaita – Tällaista on sairaanhoitaja Rayan Hämäläisen, 28, arki työpaikalla

      Tilaajille
    6. 6

      Vanhemmat hylkäävät lapsiaan ja jopa 11-vuotiaat ovat huumekoukussa – Uutta-Seelantia vaivaa synteettisen kannabiksen aiheuttama huumekriisi

    7. 7

      Nasan kuvassa näkyy Etelämantereesta irronnut ihmeellisen geometrinen jäävuori

    8. 8

      Lääkäri Pippa Laukka kertoi tv-ohjelmassa, että light-limujen juominen voi vaikuttaa erektioon – Kysyimme urologilta, onko väite totta

    9. 9

      Taidehistorioitsija kehottaa HBL:ssä boikotoimaan Antti J. Jokisen Helene Schjerfbeck -elokuvaa

    10. 10

      Saudi-Arabian konsulaatin autosta löytyi kaksi matkalaukkua Istanbulissa – laukuissa on ilmeisesti murhatun toimittajan omaisuutta

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Miksi naista pitää ”rakentaa” tunteja ennen kuin hän kelpaa televisioon? Jenni Pääskysaari kyllästyi näyttämään ”drag queenilta” ja teki radikaalin ratkaisun

      Tilaajille
    2. 2

      ”Joidenkin kohdalla on pakko toivoa, etteivät he koskaan saa töitä” – Ammattikouluista uhkaa valmistua hoitajia, jotka voivat olla vaaraksi hoidettavilleen, sanovat opettajat

      Tilaajille
    3. 3

      Kalusteita lahjoitetaan niin paljon, etteivät kaikki kelpaa edes kirpputoreille – Nämä käytetyt kalusteet viedään käsistä, näitä ei huolita edes ilmaiseksi

      Tilaajille
    4. 4

      Räikkösen kunnioitusta huokuva ele palkintojen­jaossa kerää ylistystä: ”Osoitti todellista tyylitajua”

    5. 5

      ”Minun on ajateltava, että oli hänen aikansa mennä” – 39-vuotiaana kuolleen Perttu Häkkisen vaimo, ystävät ja työtoverit kertovat, kuinka paljon he menettivät

      Tilaajille
    6. 6

      Brittipilotti ohjasi koneensa kiitoradalle kylki edellä – Finnairin lentäjä selittää, mistä on kyse ja paljastaa loma­kohteiden haastavimman kentän

    7. 7

      Kettu istahti paikallisbussin penkille Kirkkonummella – Video näyttää, miten kuski paimentaa eläimen ulos katseen voimalla

    8. 8

      Audi, Lada ja Toyota haudattiin vuodeksi suohon ja kaivettiin sen jälkeen ylös – Venäläisen Youtube-porukan ”testi” vahvistaa vanhan totuuden

    9. 9

      Säässä täyskäännös tällä viikolla: Lunta pyryttää jopa 15 senttiä Etelä-Suomea myöten – Meteorologi suosittelee vaihtamaan talvirenkaat

    10. 10

      Uuden lastensairaalan katolle ilmestyi englanninkielinen teksti: Varautuuko sairaala pommituksiin?

    11. Näytä lisää