داستان شگفت‌انگیز علم اسپاگتی؛ کشف قوانین جهان در آشپزخانه
رکنا: آیا می‌دانستید اسپاگتی می‌تواند رازهایی از فیزیک و شیمی غذا را فاش کند؟ علم اسپاگتی با بررسی ویژگی‌های این غذای محبوب، ارتباط عمیقی بین زندگی روزمره و کشف‌های علمی آشکار می‌کند.
به گزارش رکنا، فیزیکدانان اغلب با پرسش‌هایی بزرگ سر و کار دارند، از بررسی ماهیت ذرات زیراتمی گرفته تا رمزگشایی از شکل کیهان؛ اما آن‌ها خارج از آزمایشگاه نیز زندگی می‌کنند و گاهی، طرز نگاهشان به جهان در جزئیات کوچک زندگی روزمره نمود پیدا می‌کند. باور کنید یا نه، یکی از اشیای روزمره‌ای که ذهن فیزیکدانان را مدت‌ها به خود مشغول کرده، چیزی نیست جز اسپاگتی.
نازک‌ترین رشته‌های اسپاگتی جهان
برای بیش از یک قرن، اسپاگتی به سوژه‌ای جذاب برای مطالعات جدی تبدیل شده است. این مطالعات نه‌تنها باعث کشف رازهای جدید درباره ماهیت مواد جامد و شیمی مواد غذایی شده‌اند، بلکه ارتباطاتی حیرت‌انگیز با منشأ حیات آشکار کرده‌اند. اما پرسشی مطرح است: اسپاگتی تا چه اندازه می‌تواند نازک باشد؟
اگرچه ضخامت رشته‌های معمولی اسپاگتی بین ۱ تا ۲ میلی‌متر است، نازک‌ترین رشته‌ها مانند سو فیلیندئو با ضخامت ۰٫۴ میلی‌متر توسط زنان شهر نیوروی ایتالیا ساخته می‌شود. اخیراً، گروهی از دانشمندان کالج دانشگاهی لندن توانستند با استفاده از فناوری "الکترو-ریسی" رشته‌های اسپاگتی به ضخامت ۰٫۱ میلی‌متر تولید کنند. این رشته‌ها با استفاده از محلولی خاص و سرنگ در آزمایشگاه ساخته شدند و به دلیل باریک بودن، حتی با چشم غیرمسلح قابل مشاهده نبودند.
پژوهشگر کالج لندن اسپاگتی به قطر 0/1 میلی‌متر ساخت.
معمای اسپاگتی و آزمایش‌های عجیب
در سال ۱۹۴۹، جورج کریر، فیزیکدان دانشگاه براون، در مقاله‌ای معمایی مطرح کرد: چرا هنگام خوردن اسپاگتی ، سس بر روی صورت پاشیده می‌شود؟ معادلات او نشان داد که این پدیده به ارتعاشات شدید رشته‌ها مربوط است، اما راه‌حلی ارائه نشد.
چند دهه بعد، ریچارد فاینمن، فیزیکدان برجسته، پرسشی دیگر را مطرح کرد: چرا شکستن اسپاگتی به چند تکه ختم می‌شود؟ این مسئله باعث شد او و همکاران شب‌ها مشغول شکستن رشته‌های اسپاگتی شوند. در نهایت، پژوهش‌های فیزیکی نشان دادند که انرژی آزادشده از شکست اولیه، باعث شکستن بیشتر رشته‌ها می‌شود.
در سال ۲۰۱۸، دانشمندان MIT روشی کشف کردند که با پیچاندن ملایم یک رشته پیش از شکستن، نتیجه‌ای کاملاً متقارن ایجاد می‌شود. این روش نه‌تنها درک بهتری از شکستن اجسام فراهم کرد، بلکه کاربردهایی در صنایع مختلف مانند پرش با نیزه پیدا کرد.
ویسکوالاستیسیته و تغییر شکل اسپاگتی
یکی از پدیده‌های جالب اسپاگتی قابلیت تغییر شکل آن است. اسپاگتی وقتی از حالت خشک به حالت پخته تبدیل می‌شود، دیگر نمی‌تواند به شکل اولیه خود بازگردد. این رفتار به خاصیت "ویسکوالاستیسیته" مربوط می‌شود که بیانگر واکنش مواد به تنش‌های فیزیکی است.
در سال ۲۰۲۰، پژوهشگران این رفتار را با تمرکز بر جریان آب در میان لایه‌های اسپاگتی بررسی کردند. حتی پیچیدگی‌های مکانیکی اسپاگتی پخته، به دانشمندان کمک کرده تا اطلاعات بیشتری درباره مواد منعطف مانند طناب و DNA به دست آورند.
رازهای علمی سس‌های اسپاگتی
فیزیک اسپاگتی تنها به رشته‌ها محدود نمی‌شود و سس نیز داستان‌های جذاب خود را دارد. برای مثال، کاتچو اِ پِپه، یک غذای کلاسیک ایتالیایی، معمولاً با مشکل تبدیل پنیر به توده‌ای جامد روبه‌رو می‌شود که باعث خراب شدن سس می‌شود. فیزیکدانان با تحقیقات دقیق نشان دادند که این مشکل ناشی از ناپایداری پروتئین‌ها هنگام گرم شدن است.
ارتباط اسپاگتی با منشأ حیات
فیزیک سس کاتچو اِ پِپه به ایده‌های بزرگی درباره منشأ حیات مرتبط شده است. فیزیکدانان نشان داده‌اند که چگونه مولکول‌ها در جریان فرآیندهایی مشابه تشکیل "فاز موزارلا"، به یکدیگر چسبیده‌اند و پیش‌سلول‌ها را شکل داده‌اند. این پژوهش همچنین درک عمیق‌تری از بیماری‌هایی مانند آلزایمر فراهم می‌کند.
چرا اسپاگتی این‌قدر جذاب است؟
به گفته دانشمندان، اسپاگتی به دلیل ترکیب ساده‌اش از آب، آرد و گرما، پرسش‌های عمیقی درباره فیزیک برانگیخته است. همچنین هزینه پایین و دسترسی آسان آن باعث شده تا در تمامی فرهنگ‌ها محبوب شود. برای فیزیکدانان، شگفتی‌های مکانیکی اسپاگتی، سرگرمی‌ای دلچسب پس از یک روز کاری دشوار است.
-
فیلم بازی سمورهای کانادایی با پاروزنان
ارسال نظر