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這里是科學美國人——60秒科學。我是凱倫·霍普金。
物理學家關心的是那些深奧的問題。比如，宇宙起源、時間的本質、物質的構成等等。還有，意大利面。意大利面問題困擾著像理查德·費曼這樣著名的物理學家，這個問題甚至還獲得了搞笑諾貝爾獎。他們關心的問題是：
“為什么意大利面不會斷成兩截？而是斷成三截或更多？”
羅納德·海瑟是康奈爾大學的在讀研究生，他在麻省理工學院讀本科時，決定在數學課程中研究意大利面的不正常現象。
到目前為止，你可能從未注意過這種現象，但是要將一根干意大利面掰成兩段幾乎是不可能的事情。據說費曼鉆研過這個謎題。而海瑟也開始對這個謎題著迷。
“我是有些逆向思維的人。所以，我認為試著將意大利面掰成兩段會很有趣。因為沒有人說過不能這樣做。他們只是在問‘為什么意大利不能斷成兩截？'”
事實上，獲得2006年搞笑諾貝爾獎的法國研究人員發現，當意大利從兩端均勻彎曲時，會從最彎曲的中心位置附近斷裂。但最初的斷裂會產生振動波，使面條迅速繼續斷裂。這樣一來，意大利面就會斷成好幾段。
海瑟想知道的是，他能否以某種方式避免這種振動“迅速回彈”效應。他發現，必須要將意大利彎曲。海瑟制造了一個精確彎曲意大利面的裝置，他用高速攝像機觀察了最終斷裂結果。他發現，將一根長條意大利面扭轉接近360度后，可以得到他想要的斷成兩段的意面。
然后，麻省理工學院的數學系研究生維沙爾·帕蒂爾加入了進來：
“我第一次聽說意大利面問題，是我剛到麻省理工學院時，從該研究的共同作者羅納德·海瑟和約恩·鄧克爾教授那里聽到的，聽說這個問題之后，我開始對為這種彈性面條的斷裂開發數學模型產生興趣。特別是，我想看看能否用這個模型找到控制面條斷裂的方法。”
斷裂控制在材料學中是一個重要問題，其可應用于從高速公路和橋梁設計到納米管工程的各個領域。
帕蒂爾的模型顯示，扭曲意大利面可抑制迅速回彈效應。這是因為被扭曲的面條一旦斷裂，它會試圖回到拉直狀態。這種迅速的拉直會產生一種“扭轉波”，它會阻止振動迅速回彈波，使意大利面只斷成兩截。這項研究發表在《美國國家科學院院刊》上。
維沙爾·帕蒂爾：“盡管這個項目有些好笑，但是我認為，當你發現日常的普通東西中隱藏著有趣的物理和數學知識時，真的會感到相當愉快。”
謝謝大家收聽科學美國人——60秒科學。我是凱倫·霍普金。
譯文為可可英語翻譯，未經授權請勿轉載！
