MITの数学者、スパゲッティを手で曲げて短い断片を作ることなく2つに折る方法を発見

headless 曰く、

スパゲッティを手で曲げて短い断片を作ることなく2つに折る方法をMITの数学者による研究チームが発見し、その仕組みを解明した(MITのニュース記事、 論文アブストラクト、 Ars Technicaの記事)。

スパゲッティなどの乾麺を手で曲げて2つに折ろうとすると短い断片ができてしまうのは、最初にスパゲッティが中央近くで折れた時の反発力で振動が生まれ、さらに折れてしまうためだ。この謎を解明した研究は2006年イグノーベル物理学賞を受賞しているが、短い断片を作らずに2つ折りにする方法は判明していなかった。

研究者はスパゲッティを手で折る実験を繰り返し、曲げるのと同時にひねりを加えることで2つに折れることを発見。ただし、非常に強いひねりを加える必要があったため、装置を作って実験したところ、最初に360度近くまでスパゲッティをひねってから曲げると完全な2つ折りができることが判明する。 この結果は太さの異なるスパゲッティ(バリラNo.5とバリラNo.7)で同じだったという。

この実験に並行して研究者はイグノーベル賞を受賞した研究の理論を取り入れ、仕組みを説明するための数学的モデルを開発した。このモデルによれば、長さ10インチのスパゲッティは約270度までひねってから曲げることで2つに折れるという。

スパゲッティが折れると、曲げから解放されて元に戻ろうとする力とひねりから解放されて元に戻ろうとする力が同時に働く。しかし、ひねりから元に戻ろうとする回転の方が速く伝わることで、折れたスパゲッティがが大きくたわむことがないため、それ以上折れることがないとのこと。ただし、断面が円形でないリングイネのような乾麺には適用できないとのことだ。