为什么意大利面不能断裂成两节

赵君鹏

费曼是美国著名的物理学家，曾参加过代号为“曼哈顿计划”的原子弹研制工程，一生解决物理难题无数，是1965年的诺贝尔物理学奖得主。可是，生活中的一个偶然发现让他困惑不已，虽然思考了多年，但他最终也没能解开这个谜题。

有一天晚上，费曼和朋友忙于实验，没有吃晚餐，个个饥肠辘辘，他们决定煮碗意大利面充饥，吃完后继续工作。厨房存有干的细圆长条意大利面，以备不时之需。在等水烧开的时候，费曼一边思考着刚才工作的内容，一边随手拿起一根意大利面，两手分别拿住意大利面的两端，弯曲到它断裂。本来是无意的举动，结果让他有了一个意外的发现：面条并未从中间断裂成两节，而是断裂成三节。费曼很奇怪，于是又拿起一根意大利面弯曲起来，同样断成了三节。为什么意大利面不是断裂成两节呢？费曼打算多试验几次，结果剩下的意大利面都被他一根根地拿来做了试验。直到一包意大利面全部折完，费曼也没有能将一根意大利面断裂成两节。它们有的断成三节，有的断成四节，唯独没有断成两节的。

如果你身边恰好有一包干的细圆长条形的意大利面，你也可以做一下实验。这个实验成本并不高，但它会让你有和费曼同样的发现。

一个来自法国的研究团队发现：当意大利面从两端均匀弯曲到一定程度时，它会在接近中间的位置断裂，但是这个断裂会引起回弹，从而产生了一种弯曲波，引发更多的断裂。他们认为，这种解释可以很好地回答“费曼之问”。

来自美国麻省理工学院的一个研究团队最近引起了媒体的关注。因为他们发现了能使意大利面断裂成两节的方法，并且断裂的过程还能被控制。为了进行这个研究，他们先是进行手工实验，发现當意大利面扭曲到一定程度再对折时，意大利面有可能会断裂成两节。为此，他们改进了实验器具，特地制造了一个机械装置。这个装置的两端分别有一个夹子，可以固定意大利面的两端。装置的一侧可以旋转，带动意大利面的一端旋转成不同的角度，另一侧的夹子可以向前滑动，使意大利面弯曲。他们用这个装置试验了几百根面条，并用摄像机以每秒一百万帧的速度记录下实验的过程。实验的结果是：当意大利面的一侧扭曲到接近360°时，再缓慢弯曲、对折，意大利面就可以断成两截，而且对不同直径的意大利面，其实验的结果都是如此。

为什么会这样呢？研究人员又开展了进一步研究，他们发现弯曲一根意大利面时，回弹效应使得意大利面反复震动，从而产生了一种弯曲波，而扭转也会产生一种扭转波，扭转波比弯曲波传播的速度快，消耗了一部分能量，从而避免了意大利面的多次断裂。显然，这个实验对研究细圆杆状物的稳定性非常有帮助。

可以预见：既然意大利面可以从断裂成三节变为两节，那么在未来弯曲意大利面时，它也许会完全不断裂。换而言之，未来人们也许能找到一种新的材料，或者使用某种方法，使得细圆长条形状的物体更加耐用。

看来，生活中处处有学问。用心观察，认真思考，科学就是这样一步步前进的。