Фізики розібралися в згинанні спагеті під час приготування

Фізики зі США продемонстрували, яким чином спагеті стають м'якими під час приготування. Для цього вони створили математичну модель, в якій «зварили» одну нитку макаронів, розташовану під кутом на дно каструлі. Опис моделі та її результати опубліковані в журналі.


Спагетті мають низку незвичайних механічних властивостей. На найвідоміше з них вказав Річард Фейнман - суху нитку спагеті майже ніколи не виходить розломити на дві частини, їх завжди більше. Французькі фізики пояснили цю дивину лише в 2005 році. Виявилося, що перший надлом породжує хвилю розпрямлення, яка ламає нитку ще в декількох місцях (за своє відкриття вони були удостоєні Шнобелівської премії), а ламати спагеті навпіл фізики навчилися лише в 2018 році (за цю роботу «Шнобелівку» поки не присудили).


Тепер фізики перейшли до приготування макаронів. Натаніель Голдберг (Nathaniel Goldberg) і Олівер О'Рейлі (Oliver O'Reilly) з Каліфорнійського університету вивчили поведінку спагеті у воді. Вони розташували макароніну так, щоб один її край знаходився на дні, а інший - на стінці каструлі, і стали спостерігати. Через деякий час нитка спагеті провисла, потім почала лягати на дно, і, нарешті, її верхній край перестав торкатися стінки. Кожній стадії вчені дали свою назву: провисання, осідання і закручування.

Найпростіше пояснення такого процесу - вода робить спагетті м'якшим, а сила тяжіння змушує їх провисати - виявляється лише наполовину вірним. Якщо дістати макароніну на етапі провисання і покласти на рівну поверхню, її вигин збережеться. Насправді процес приготування спагеті визначається складною дифузією води вглиб макаронів. Поверхня, що розділяє суху і вологу частину виробу, рухається в центр стрижня спагеті. Коли поверхня досягає центру - макарони готові.

Для побудови моделі Голдберг і О'Рейлі замінили спагетті гнучким стрижнем. Користуючись принципом еластики Ейлера і черпаючи ідеї з механіки зростаючих стрижнів вчені проілюстрували всі три етапи приготування макаронів. Для перевірки своєї моделі, вони провели експеримент з однією ниткою спагеті, зануреної у воду кімнатної температури (температура впливає лише на час протікання процесу, а його характер залишається незмінним). Через кожні 15 секунд вчені відзначали положення верхнього краю макароніни. Вони порівняли експериментальні значення з передбаченнями моделі і отримали досить хороший збіг.

Голдберг і О'Рейлі вважають, що їхня модель може бути корисною в промисловій кулінарії. Користуючись нею, можна встановити ступінь готовності макаронів за допомогою оцінки ступеня їх деформації.

Фізики часто виявляють складні завдання, дивлячись у тарілку за обідом. Нещодавно, наприклад, вони пояснили злипання вівсяних кілечок.

COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND