Penelitian MIT Memecahkan Teka-Teki Patahan Spageti Kering Melalui Penerapan Torsi

Sebuah teka-teki fisika yang telah lama membingungkan para ilmuwan—mengapa spageti kering selalu hancur menjadi banyak keping alih-alih patah bersih menjadi dua saat ditekuk—akhirnya menemukan solusi definitif melalui penelitian di Massachusetts Institute of Technology (MIT). Fenomena ini secara historis menarik perhatian pemikir terkemuka, termasuk fisikawan peraih Nobel Richard Feynman, yang dilaporkan pernah bergulat dengan mekanika fenomena ini bersama ilmuwan komputer Danny Hillis sebelum tahun 1988.

Penjelasan ilmiah awal diajukan pada tahun 2005 oleh fisikawan Prancis Basile Audoly dan Sebastien Neukirch, yang berteori bahwa patahan awal memicu efek pantulan balik dan gelombang tekukan yang menyebabkan fraktur sekunder. Teori mereka, yang kemudian memenangkan Hadiah Ig Nobel tahun 2006, menjelaskan kecenderungan batang tipis seperti spageti untuk pecah menjadi tiga keping atau lebih ketika ditekuk secara merata dari kedua ujungnya. Namun, pertanyaan krusial mengenai kemungkinan untuk memaksa patahan yang bersih menjadi tepat dua bagian tetap terbuka.

Para peneliti MIT, termasuk Jörn Dunkel, Ronald Heisser, dan Vishal Patil, mengumumkan terobosan mereka dalam studi yang diterbitkan dalam Proceedings of the National Academy of Sciences. Mereka berhasil menemukan metode presisi untuk menghasilkan patahan tepat dua keping dengan menerapkan fisika terapan pada fenomena sehari-hari tersebut. Penelitian ini dimulai sebagai proyek akhir untuk mata kuliah Dinamika Nonlinier yang diajar oleh Jörn Dunkel pada musim semi 2015, dengan Ronald Heisser dan Vishal Patil sebagai pelaksana utama.

Metode yang ditemukan melibatkan penggunaan aparatus yang dirancang khusus untuk menekuk dan memuntir ratusan batang spageti Barilla No. 5 dan No. 7 sambil merekam prosesnya dengan kecepatan hingga satu juta frame per detik. Data kunci menunjukkan bahwa memuntir mie spageti sekitar 270 hingga 360 derajat sebelum menekuknya secara perlahan akan menetralisir getaran yang memicu patahan ganda. Kesimpulan tim MIT menegaskan bahwa torsi signifikan ini melemahkan efek pantulan balik yang bertanggung jawab atas pecahan tambahan.

Ketika untaian yang dipuntir mengalami patahan awal, gelombang torsi dilepaskan dan bergerak lebih cepat daripada gelombang tekukan, sehingga energi yang seharusnya memicu patahan kedua didisipasikan. Meskipun aplikasi praktis untuk memasak di rumah dianggap sulit karena tingkat presisi yang dibutuhkan, temuan ini memberikan kerangka kerja penting untuk mengontrol dinamika fraktur pada material berbentuk batang rekayasa lainnya. Kontribusi ini, yang juga melibatkan Norbert Stoop dari MIT dan Emmanuel Villermaux dari Université Aix Marseille, menyoroti nilai penerapan metode ilmiah tingkat lanjut pada fenomena yang tampak sepele.