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ノーベル賞受賞物理学者であり、ボンゴ演奏や金庫破りの達人としても知られるR・ファインマンが晩年に解明を試みつつ、解けぬままに終わった力学上の難問があるのだという。それは、「スパゲッティーの両端に力を加えていくと、必ず３っ以上の断片に折れる」という現象なのだそうだ。手近にロングパスタがある人は、ぜひ試して頂きたい。もちろん生パスタではダメですよ。
ファインマンの遺志を継いでこの現象の解明に乗り出したのは、パリ大学の力学モデル研究所のグループである。彼らは正式な論文(PDF)も出版しているが（もっとも、何に発表したのかよくわからん。研究所の紀要かなぁ）、QT画像をそえた判りやすい解説をウェブにアップしてくれている。
といって、物理学にまるっきり素養のない私には、その判りやすい方の説明もさっぱり判らなかったのだが、読ウェブ百遍自ずから意通ずの精神で繰り返し見ていて、大体こんなところではないかと理解したのが以下の点。
まず、パスタの両端をもって曲げていくと、まず一次的破砕がおこる。ここは必ずしも中心部ではなく、材質に脆弱性がある部分におこり、それがどこになるかは基本的には予測できない。そこで、パスタが弧になるように引き絞られた状態でハサミを使い、一次的破砕を意図的に起こすと、その場所以外のところで二次的破砕が起こることが観察できる。
つまり、二次的な破砕は力を加えた時ではなく、パスタが初期状態に戻ろうとするときに起こるわけである。このときには、たわみの波は固定側から解放された側に振幅を増しながら伝わり、解放端の直前で最大になることが観察されるという。これはキルヒホフ方程式によって示されるそうだが、およそイメージ不能である。高校物理のキルヒホフの法則の人と同じなんですかねぇ。
そんなわけで、一次的破砕によって生じたたわみの解放によって生じるたわみの波が、パスタを折る力を越えている間は、次々に別の破砕点を生むというのが、「パスタは必ず三つ以上に折れる」という現象の理由なんだそうである。全く勘違いしている可能性もあるけれど、そういうことなんですよ、ファインマンさん。
投稿者 webmaster : 2005年7月26日 22:54
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すっかり忘れていたが、今月5日にはイグ・ノーブル賞の発表があったのだった（cf. Winners of the Ig® Nobel Prize）... [続きを読む]
トラックバック時刻: 2006年10月19日 21:58
これ、かなり前に日本の高校生が研究して発表してませんでしたっけ。
なんか賞を取っていたような気がするんですが。
投稿者 c2 : 2005年8月 3日 15:22
これは解いちゃいけない様な気がする問題ですね、ファインマンさん。
投稿者 二人目 : 2005年7月27日 20:53
投稿誌は、まだin pressですが、Physical Review Letteresですね。
最新号には載ってないので、来月ぐらいに出るんじゃないでしょうか。
投稿者 すずき。 : 2005年7月27日 14:24
では次に興味を惹くのは、これが他の現象、例えば橋脚の崩壊事故や予想外の粉砕骨折などに応用できるかですが。
パスタの折れ方の説明にしか役に立たないのであればなんだかなーですが。
投稿者 小狸工房 : 2005年7月27日 00:52