При цитировании информации активная гиперссылка на SOLENKA.INFO обязательна
Если в вашем распоряжении есть какое-то количество спагетти или похожих макаронных изделий, вы можете поставить нехитрый эксперимент.
Возьмите макароны с обоих концов и попытайтесь сломать их. Он развалится на три-четыре части. Если вам это удалось — радуйтесь! Вы были среди великих физиков, которые сделали то же самое.
Житейский здравый смысл подсказывает, что длинный монолитный предмет (макароны), загнутый с обоих концов, должен разломиться посередине, с образованием двух кусков примерно одинаковой длины. По крайней мере, это кажется наиболее вероятным исходом. Но этого не происходит — спагетти распадаются на несколько частей.
Объяснение этому парадоксу искали многие известные физики, вплоть до Ричарда Фейнмана. Популярная легенда гласит, что мистер Фейнман однажды за один вечер сломал целую коробку спагетти, но так и не решил проблему. Мы не знаем, так ли это было на самом деле, но, во всяком случае, «проблема спагетти» оставалась актуальной до 2005 года, когда группе французских ученых (Базиль Одоли и Себастьен Нойкирх) удалось обнаружить, что при сильном искривлении пасты, она действительно начинает ломаться посередине, но возникающие силы приводят к дальнейшему разрушению объекта. В 2006 году ученые получили Игнобелевскую премию за комиксы.
Остался вопрос: есть ли способ сломать спагетти ровно пополам? Решение подхватила группа исследователей из Массачусетского технологического института и Корнельского университета. Ученые попытались сильно скрутить спагетти. В этом случае макароны действительно сломались примерно пополам.
Чтобы проверить первоначальные результаты, Рональд Хейссер из Корнельского университета построил специальную установку. Два зажима держали несчастную макаронину. Один из них мог вращаться, создавая напряжения кручения. Второй двигался по ней, двигая концы спагетти и создавая разрывающую силу. Для видеофиксации результатов использовалась высокоскоростная камера — 1 млн кадров в секунду.
Оказывается, спагетти ломаются пополам при повороте примерно на 360 градусов. Чтобы объяснить этот эффект, ученые придумали математическую модель, а сводные результаты экспериментов были опубликованы в PNAS.
А теперь давайте на секунду перестанем смеяться над исследователями пасты и подумаем об этом. Речь идет об объяснении процессов разрушения протяженных монолитных объектов. Результаты могут иметь практическое применение в различных областях человеческой деятельности, связанных с этими объектами, и на роль основных «кандидатов» выступают нанотехники, в которых очень часто используются стержнеобразные структуры.
SOLENKA.INFO — Анастасия Королькова