Le MIT résout l'énigme physique de la rupture nette des spaghettis secs par torsion

Le mystère de la fragmentation des spaghettis secs, un problème physique qui a longtemps résisté aux explications, a trouvé une résolution définitive grâce aux travaux menés au Massachusetts Institute of Technology (MIT). Il était établi que, contrairement aux tiges rigides qui se cassent en deux morceaux sous contrainte de flexion, les pâtes sèches se fragmentent systématiquement en trois segments ou plus. Cette anomalie avait intrigué des scientifiques, y compris le lauréat du prix Nobel Richard Feynman, avant 1988.

L'explication initiale du phénomène de rupture multiple fut proposée en 2005 par les physiciens français Basile Audoly et Sébastien Neukirch, de l'Université Pierre et Marie-Curie à Paris. Leur modélisation mécanique a établi que la première cassure initiale génère une onde de surcourbure qui se propage le long du spaghetti. Cette onde, en se propageant et en passant par un régime transitoire, provoque des fractures secondaires, entraînant la fragmentation en de multiples morceaux. Cette contribution théorique fondamentale avait valu aux chercheurs le prix Ig Nobel en 2006.

Reprenant cette énigme, une équipe du MIT, comprenant Jörn Dunkel, Ronald Heisser et Vishal Patil, a non seulement confirmé l'existence de ces ondes vibratoires, mais a également découvert le protocole exact pour obtenir une cassure en seulement deux parties. Leur étude, publiée dans les Proceedings of the National Academy of Sciences, détaille l'utilisation d'un appareil de test sur mesure pour soumettre des centaines de nouilles Barilla No. 5 et No. 7 à des contraintes contrôlées. La clé de cette prouesse réside dans l'introduction d'une contrainte de torsion avant l'application de la flexion.

Les chercheurs ont déterminé qu'une rotation d'environ 270 à 360 degrés du spaghetti sur son axe, effectuée avant de le plier lentement, neutralise efficacement les vibrations responsables des fractures multiples. La force de torsion se propage plus rapidement que l'onde de surcourbure, dissipant ainsi l'énergie nécessaire à la propagation des ondes élastiques. Les expériences menées par Heisser et Patil, supervisées par le professeur Dunkel, ont nécessité l'emploi d'une instrumentation sophistiquée, y compris une caméra enregistrant jusqu'à un million d'images par seconde pour capturer la dynamique ultra-rapide de la rupture.

Bien que la précision requise rende cette méthode difficilement applicable en cuisine domestique, les implications scientifiques sont substantielles. Ces travaux offrent un cadre rigoureux pour le contrôle des cascades de fracture dans des matériaux cylindriques ingénieriques. Ce projet interdisciplinaire, qui a débuté comme un projet final pour le cours 18.354 (Dynamique Non Linéaire: Systèmes à Continu) de Dunkel, illustre la valeur d'appliquer des méthodes d'investigation avancées à des phénomènes quotidiens. L'étude du MIT, confirmée en février 2026, apporte une conclusion définitive à la question de la possibilité d'une cassure nette en forçant la tige à subir une contrainte de torsion suffisante.