Das musst du wissen
- Eine Spaghetti in zwei gleiche Teile zu brechen, ist fast unmöglich. Nun fanden US-Forscher eine Lösung.
- Sie bauten eine Biegemaschine und fanden heraus, dass man die Spaghetti verdrehen muss, bevor man sie bricht.
- Was kurios klingt, hilft den Materialwissenschaften: Am Spaghettimodell lassen sich das Brüche von Objekten studieren.
Ein kleines Missgeschick in der Küche, die Spaghetti fallen runter und schon hat man Tausend Pasta-Stückchen überall auf dem Küchenboden verteilt. Denn Spaghetti brechen fast nie in nur zwei Teile. Warum das so ist, daran hat sich selbst der Nobelpreisträger Richard Feynman die Zähne ausgebissen. Schon 1950 dokumentierte er, dass Spaghetti fast immer in mehr als zwei Stücke zerspringen, wenn man sie genügend biegt. Doch die Physik dahinter blieb für ihn zeitlebens ein Rätsel. Erst 2005 – 17 Jahre nach Feynmans Tod – konnten französische Physiker den mehrfachen Spaghetti-Bruch erklären: Von der Bruchstelle gehen Vibrationen aus, die genügend stark sind, um für weitere Brüche zu sorgen. Ob aber ein Bruch in bloss zwei Teile möglich ist, blieb damals offen.
Nun haben Mathematiker des Massachusetts Institute of Technology in Cambridge, USA, die Lösung gefunden: Wenn man eine Spaghetti verdreht, bevor man sie biegt, verhindert man die Sauerei auf dem Küchenboden. Erst verdrehten und bogen die Forschenden einige Spaghetti von Hand, doch das liess sich im Labor schlecht systematisch wiederholen. Also bauten sie eine Spaghetti-Biegemaschine.
Heisser et al./MITDie Spaghetti-Biegemaschine der Forschenden.
So fanden sie heraus, dass man eine Spaghetti erst um 270 Grad verdrehen und dann langsam mit einer Geschwindigkeit von drei Millimetern pro Sekunde zusammenschieben muss, damit sie in zwei genau gleich grosse Stücke bricht. Mit diesen Daten konnten die Mathematiker dann ein rechnerisches Modell kreieren, das den Spaghetti-Bruch exakt nachbildet. Dieses verriet auch, warum mit der Verdrehung nur eine einzige Bruchstelle auftritt: Beim Zurückfedern nimmt die Rückdrehung die Bruchenergie auf und verhindert damit weitere Brüche.
Heisser et al./MITDiese Spaghetti-Experimente haben durchaus einen wissenschaftlichen Wert: Das daraus abgeleitete Modell könnte helfen zu verstehen, wie sich Verdrehungen von langen Objekten auf deren Bruchverhalten auswirken, etwa bei Nanoröhren, schreiben die Forschenden.
Aber auch ohne praktischen Nutzen hätte Richard Feynman wohl seine helle Freude daran gehabt, gab er doch einst zu Protokoll: «Ich habe getan, wozu ich Lust hatte – es hatte nichts damit zu tun, ob es wichtig für die Entwicklung der Kernphysik war, sondern damit, ob es interessant und amüsant für mich war, damit zu spielen.»
