MIT Araştırmacıları Burgu Yöntemiyle Kuru Spagettinin Kırılma Gizemini Çözdü

Massachusetts Teknoloji Enstitüsü (MIT) araştırmacıları, kuru spagetti makarnasının büküldüğünde neden tek bir temiz kesim yerine birden fazla parçaya ayrıldığına dair asırlık bir mutfak ve fizik problemini kesin bir yöntemle çözüme kavuşturdu. Bu çalışma, günlük bir gözlemin titiz bir bilimsel incelemeye dönüştürülerek uygulamalı fizikteki potansiyelini göstermesi açısından dikkat çekicidir. Çözüm, makarna çubuğuna bükülme öncesinde uygulanan kontrollü bir burulma hareketine dayanmaktadır.

Çoklu parçalanmanın ilk bilimsel açıklaması 2005 yılında Fransız fizikçiler tarafından ortaya konulmuştu. Bu teoriye göre, ilk kırılma anında oluşan bir geri sıçrama etkisi ve bir bükülme dalgası, ikincil çatlaklara yol açarak makarnanın parçalanmasına neden oluyordu. Bu açıklama, fizikçilere 2006 yılında Ig Nobel Ödülü'nü kazandıran çalışmalarının temelini oluşturdu. Bu sorun, Nobel ödüllü Amerikalı fizikçi Richard Feynman'ın da 1988'den önce üzerinde çalıştığı ve çözmek için çabaladığı bir aşamayı aydınlatmıştır.

MIT ekibinden Jörn Dunkel, Ronald Heisser ve Vishal Patil tarafından yürütülen ve Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) dergisinde yayımlanan araştırmada, özel tasarlanmış bir düzenek kullanıldı. Araştırmacılar, yüzlerce Barilla No. 5 ve No. 7 tipi spagetti çubuğunu yüksek hassasiyetle bükerek süreci saniyede bir milyon kareye varan hızlarda kaydetti. Bu ileri düzey görüntüleme teknikleri, fenomenin dinamiklerini anlamada kilit rol oynadı.

MIT ekibinin bulduğu anahtar veri, spagetti çubuğunun yavaşça ikiye bükülmeden önce yaklaşık 270 ila 360 derece arasında bir açıyla burulmasının, çoklu kırılmalara neden olan titreşimleri etkisiz hale getirdiğidir. Bu burulma, ilk kırılmadan sonraki geri sıçrama etkisini zayıflatarak enerjinin ek çatlaklara yol açmasını engelliyor. Ayrıca, burulma sırasında oluşan ve 'bükülme-geri' olarak adlandırılan bir etki, çubuğun orijinal düz haline geri dönme isteğini serbest bırakarak ek gerilim birikimini önlüyor ve böylece kesinlikle iki parçada kırılmayı garantiliyor.

Bu bulgular, kırılma dinamiklerini kontrol etme konusunda önemli bir çerçeve sunmaktadır. Evde pişirme sırasında bu hassasiyetin uygulanması pratik olmasa da, bu çalışma mühendislik uygulamaları için büyük önem taşımaktadır. Araştırmacılar, bu prensibin nanoborular, elyaf takviyeli malzemeler ve hatta insan hücrelerindeki mikrotübüller gibi diğer çubuk benzeri kırılgan malzemelerin kırılma kaskatlarını kontrol etme potansiyeli taşıdığını belirtmektedir.