乾いたスパゲティの二分割法則、MIT研究チームがねじりによる制御法を確立

長年にわたり料理界と物理学界を悩ませてきた、乾いたスパゲティの麺が曲げられた際に複数の破片に砕け散る古典的な問題が、マサチューセッツ工科大学（MIT）の研究チームによって解決された。この現象は日常的な出来事でありながら、その背後にある力学は長らく謎とされていた。この研究は、リチャード・ファインマンを含む多くの先達が挑み、未解決のまま残された難問に対する決定的な答えを提示したものである。

この多重破断のメカニズムについては、2005年にフランスの物理学者らによって最初の科学的説明が提唱された。彼らの理論によれば、麺が曲げられて中央付近で破壊される際、そのエネルギーが「スナップバック効果」として逆向きの振動波を生み出し、これが麺の他の部分に伝播して二次的な亀裂を引き起こすという。この先駆的な研究は2006年にイグノーベル賞を受賞したが、現象の発生原理を解明したものの、「いかにして二つに割るか」という制御の問いには答えを出していなかった。

MITの研究チーム、具体的にはジョルン・ダンケル、ロナルド・ハイサー、ヴィシャル・パティルらがこの未解決の課題に挑んだ。彼らはこの問題を棒状材料の亀裂伝播を制御する応用物理学の枠組みとして捉え、カスタムメイドの装置を用いて、バリラNo. 5およびNo. 7のスパゲティ数百本に対し、曲げとねじりを精密に制御しながら実験を実施した。この過程は、毎秒最大100万フレームという超高速カメラで詳細に記録された。

MITチームが発見した決定的な解決策は、麺を曲げる前に意図的にねじることにある。詳細なデータ分析の結果、スパゲティの端を約270度から360度ねじった状態でゆっくりと曲げると、スナップバック効果による振動が中和され、結果として麺が正確に二つに分割されることが判明した。このねじり操作は、初期破壊によって生じる二次的な亀裂の発生を防ぐ。

この知見は、橋梁や人工ナノチューブなどの棒状構造物の破壊力学における亀裂制御の基礎的枠組みを提供する可能性を秘めている。この研究の背景には、ノーベル賞受賞者リチャード・ファインマンが1988年以前にこの問題に費やした格闘がある。家庭のキッチンでこの精密なねじり操作と均等な曲げ力を再現することは困難であるものの、本研究は日常的な現象を厳密な科学的探求の対象へと昇華させ、破壊力学におけるねじり運動の役割を解明した点で学術的価値が極めて高い。