Фізики з Франції та США запропонували два підходи, що дозволяють розломити спагеті рівно на дві частини. Ще Річард Фейнман зауважив, що при вигині сухих спагеті вони практично ніколи не ламаються навпіл - через поширення по сухій макароніні каскадної хвилі розгинання кількість шматків завжди три або більше. Виявилося, що розломити спагеті саме на два шматки можна, якщо попередньо скрутити її навколо своєї осі. Також можна просто зближувати два кінці макароніни з досить невеликою швидкістю, пишуть вчені в.
Відомо, що якщо взяти з пачки спагетті одну суху макароніну і спробувати її зламати, повільно згинаючи, то практично ніколи спагеті не зламається навпіл - розлом майже одночасно відбувається в декількох місцях, в результаті чого два кінці залишаються в руках, а кілька інших, обертаючись, відлітають кудись убік. Зазвичай, кількість шматків, на які ламається макароніна, варіюється від трьох до десяти. Увагу до цього завдання привернув ще Річард Фейнман понад півстоліття років тому, а пояснити цей ефект вдалося в 2005 році французьким фізикам Базилю Одолі (Basile Audoly) і Себастіану Нойкіршу (Sébastien Neukirch), за що на наступний рік вони отримали Шнобелівську премію.
Виявилося, що це незвичайне явище пов'язане з поширенням по макаронині хвилі розпрямлення, яка запускається відразу ж після першого надлому. Незважаючи на те, що час між кількома розломами дуже мало, відбуваються вони все ж не одночасно: перший з них утворюється в найслабшому місці макаронини і приблизно за 10 мікросекунд поширюється поперек стрижня. В результаті посеред макароніни утворюються два вільних кінця, в яких пропадає механічна напруга, які дозволяють їй розпрямитися. Однак розпрямлення це відбувається не моментально, а за рахунок поширення вигинної хвилі, яка в деяких місцях настільки сильно збільшує кривизну макаронного стрижня, що він переламується ще раз.
Ця проблема, звичайно, значно ширша єдиного експерименту про ламання спагетті: такі ж процеси можуть виникати і в інших системах зі схожою геометрією і аналогічними фізичними властивостями. При цьому реалізуватися цей механізм може на абсолютно різних масштабах: у деревах, кістках, полімерних сітках або масиві вуглецевих нанотрубок. Схожим чином іноді ламається порожній у легкоатлетів при неправильному підборі снаряда.
У попередній роботі французькі фізики пояснили причини, через які спагетті розламуються не навпіл, а на більшу кількість шматків і знайшли діапазон механічних характеристик, при якому такий ефект буде спостерігатися. Цього разу група вчених з США і Франції під керівництвом Йорна Дункеля (Jörn Dunkel) з Массачусетського технологічного університету пішла трохи далі і запропонувала спосіб, як, маючи макароніну з відомими механічними властивостями, все ж розломити її саме на два шматки, а не на три або десять. Для дослідження вчені використовували експеримент, в якому процес розлому спагеті знімали на високошвидкісну камеру зі швидкістю запису від двох тисяч до одного мільйона кадрів на секунду, а також чисельне моделювання за допомогою рішення рівнянь Кірхгоффа.
Виявилося, що розламати макароніну навпіл можна, якщо одночасно з вигином ще й скрутити її навколо своєї осі і потім зафіксувати в такому скрученому стані. Причому скручувати потрібно досить сильно: щоб розлом стався рівно в одному місці макароніну довжиною 24 сантиметри повинна бути скручена більш, ніж на 250 градусів. Вчені показали, що скручування спагеті призводить до зміни внутрішньої напруги, що, в свою чергу, впливає на кривизну стрижня при поширенні хвилі розпрямлення і збільшує можливу відстань між сусідніми розломами. Тобто фактично «хвиля розкручування» поширюється вздовж спагеті швидше, ніж хвиля розпрямлення, що дозволяє швидше позбутися зайвої енергії. Припущення про зміну розподілу напружень у стрижні автори роботи підтвердили результатами чисельного моделювання.
Крім скручування фізики запропонували ще один спосіб розломити макароніну навпіл - змінити швидкість, з якою відбувається зближення кінців при вигині. Виявилося, що при повільному зближенні (близько 5 міліметрів на секунду) відбувається розлом в єдиному місці. При збільшенні швидкості зростає і кількість точок розлому, збільшуючись в середньому до 4 при швидкості близько 300 міліметрів на секунду. Автори відзначають, що ця швидкість вигину досить слабо впливає на кривизну макароніни, при якій відбувається перший надлом, але через збільшення лінійної щільності енергії призводить до різкого зменшення критичного розміру елементів, на які розламується спагеті, і відповідно, призводить до збільшення їх числа.
За словами авторів дослідження, отримані ними результати цікаві в першу чергу з точки зору розробки підходів для управління геометрією і механічними характеристиками одномірних об'єктів як природного походження, так і отриманих людиною. При цьому обидва підходи - з торсійним і кінетичним управлінням - можуть виявитися корисними для практичних розробок.
Фізики нерідко намагаються знайти оптимальні способи для відомих наочних завдань або популярних розваг. Наприклад, нещодавно вчені визначили оптимальну кількість води в пластиковій пляшці і швидкість її початкового обертання, які необхідні, щоб в результаті трюку з підкиданням після перевороту пляшка стала на дно. А інша група фізиків описала процес поширення «вибухової хвилі» в стрічці, складеній з паличок від ескімо і знайшла діапазон умов, при яких цей ефект спостерігається.