震动|魔力科学小实验，我敢说，你无法将一根意面掰成2节，要不试试？( 二 ) 实验|意大利面|曲率|科学|杆状

拍摄/剪辑：科学奶爸
 文章图片 以上动图来源：http://news.mit.edu/2018/mit-mathematicians-solve-age-old-spaghetti-mystery-0813 实际上，难倒物理学家费曼的意大利面只是杆状（条状）物质级联断裂现象的一种。 2012年奥运会撑杆跳的比赛现场就发生了类似的一幕：某国运动员撑杆跳的时候，杆子就不合时宜的断成了三节，运动员在比赛现场“展示”了啥叫杆状物质的级联断裂现象，我等吃瓜群众是无法计算运动员心里阴影面积的，只能为运动员感到惋惜。 <iframe width="500" height="300" scrolling="no" frameborder="0" border="0" allowfullscreen="true" src="http://tv.sohu.com/s/sohuplayer/iplay.html?bid=316681680&vars=%5B%5B%22showRecommend%22%2C0%5D%5D&disablePlaylist=true&mute=1&autoplay=fals
究其原因，当撑杆弯曲到某个临界点，断裂的瞬间，两节撑杆会从弯曲的状态快速反弹伸直，而由于惯性，它们又会进行反方向的弯曲，形成一种波浪式的震动。于是乎，这根撑杆就会再次发生断裂。也就是说，最初的断裂触发了“回弹效应”和“弯曲震动波” ，使得更多的断裂出现。
而意面只是其中的一个代表，让费曼碰巧赶上了。
意面可以只断成2节吗？
看似一个沙雕的问题，有科研人员却真的研究过并亲自试验过，结果是：在满足某些条件下，意面也可以断成2节！
2018年发表在美国科学院院刊PNAS上的一篇文章，来自麻省理工学院的科学家们做了个实验，展示了如何控制意面的断裂，成功的将意面折成两段！
为了做这个实验，科学家们特地制造了一个机械装置。这个装置的两端分别有一个夹子，可以固定意大利面的两端。装置的一侧可以旋转，带动意大利面的一端旋转成不同的角度，另一侧的夹子可以向前滑动，使意大利面弯曲。

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他们用这个装置试验了几百根面条，并用摄像机以每秒一百万帧的速度记录下实验的过程。实验的结果是：当意大利面的一侧扭曲到接近360°时（后有论文指出，扭曲至270°即可，待考证），再缓慢弯曲、对折，意大利面就可以断成两节，而且对不同直径的意大利面，其实验的结果都是如此。

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以上动图来源：http://news.mit.edu/2018/mit-mathematicians-solve-age-old-spaghetti-mystery-0813
为什么会这样呢？研究人员又开展了进一步研究，他们发现弯曲一根意大利面时，回弹效应使得意大利面反复震动，从而产生了一种弯曲波，而扭转也会产生一种扭转波，扭转波比弯曲波传播的速度快，消耗了一部分能量，从而避免了意大利面的多次断裂。显然，这个实验对研究细圆杆状物的稳定性非常有帮助。
可以预见：既然意大利面可以从断裂成三节变为两节，那么在未来弯曲意大利面时，它也许会完全不断裂。换而言之，未来人们也许能找到一种新的材料，或者使用某种方法，使得细圆长条形状的物体更加耐用。

震动|魔力科学小实验，我敢说，你无法将一根意面掰成2节，要不试试？( 二 )

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