Спагетти: кулинарная материя вселенной

Любопытство учёных к обыденным предметам вывело на свет неожиданные физические явления, где простые ингредиенты – мука, вода и тепло – превращаются в объект исследований, затрагивающий основы твёрдого состояния, эластичности и даже зарождения жизни. Уже почти столетие ведущие физики обращают внимание на тонкие нити пасты, обнаруживая в них глубокие закономерности мироздания.
Спагетти: кулинарная материя вселенной
Изображение носит иллюстративный характер

Традиционные спагетти имеют толщину от 1 до 2 мм (0,04–0,08 дюйма). Другие виды лапши также вызывают интерес: удон – около 4 мм (0,16 дюйма), angel hair – примерно 0,8 мм (0,03 дюйма), а ручные нити «su filindeu» – едва 0,4 мм (0,02 дюйма), приготовлением которых владеют лишь немногие женщины в Нуоро, Италия.

Применение метода электроспрейтинга в работе исследователей из University College London демонстрирует новые возможности: раствор муки, помещённый в шприц над отрицательно заряженной пластиной, вытягивается электрическим полем до образования нитей, видимых под микроскопом с толщиной до 0,1 мм (0,004 дюйма). Полученная после сушки структура напоминает листы лазаньи, при этом обладая большей жёсткостью, что открывает перспективы создания биоразлагаемых нанофибров для фильтрации жидкостей и лечения ран.

В 1949 году физик Джордж Ф. Кэрри из Браунского университета в журнале The American Mathematical Monthly задал вопрос: «Почему я не могу сосать спагетти, не разливая соус по лицу?» Вычисления показали, что при укорочении спагетти его колебания усиливаются, неизбежно приводя к удару о лицо с выбросом соуса. Позже учёные перевернули проблему, исследуя, что происходит, когда спагетти выскальзывают через отверстие, как нетерпеливый едок, выплевывающий обжигающую пасту.

Ричард Фейнман задавался вопросом, почему поломать спагетти на две части практически невозможно – обычно разлом приводит к образованию трёх фрагментов. В 2005 году два французских исследователя обнаружили, что первоначальный разлом высвобождает накопленное напряжение в виде ударной волны, что вызывает дополнительное разрушение. В 2018 году учёные из MIT доказали, что лёгкое скручивание перед разломом способно подавить ударную волну, позволяя получить ровно два отрезка, что имеет значение для изучения хрупкости и динамики разрушения других материалов.

Наблюдения за поведением варёных спагетти подтверждают, что сняв их с огня и оставив сохнуть, кривая форма сохраняется благодаря эффекту вискоупругости. Эксперименты с падением и завязыванием узлов демонстрируют, как потоки воды и деформация материала влияют на устойчивость изгиба – модель, применимая к исследованиям характеристик канатов и молекулярных цепочек ДНК.

Проблема соуса в блюде Cacio e Pepe, состоящем из пастовой воды и тёртого сыра пекорино, привлекла внимание итальянских физиков. В Дрездене, в Институте Макса Планка по физике сложных систем, группа из восьми учёных, включая Ивана Ди Терлицци и Даниэля Марию Бусиелло, провела эксперименты с использованием водяной бани низкой температуры, кухонного термометра, чашки Петри и iPhone, установленного в квартире Ди Терлицци. Исследования выявили, что соус представляет собой водный раствор, содержащий крахмал, липиды и два типа белков, при нагревании которых белки становятся липкими и прилипают к липидам, создавая комки – так называемую «моцарелловую фазу». Добавление достаточного количества крахмала, а именно растворённого кукурузного крахмала, способно предотвратить этот процесс, как рекомендовал римский шеф-повар с мишленовской звездой Лучано Моносилио.

Феномены фазового разделения, выявленные при изучении соуса, находят отклик в исследованиях происхождения протоклеток и даже формирования амилоидных бляшек при болезни Альцгеймера. Простой состав спагетти, по мнению профессора Вишала Патила из Калифорнийского университета в Сан-Диего, способен вызывать глубокие вопросы, объединяя элементы кулинарии и фундаментальной физики.

Наблюдения за экспериментами с обычной пастой демонстрируют, как обыденные явления могут служить отправной точкой для изучения твёрдого состояния, эластичности и динамики разрушения материалов. Истории лабораторных опытов, от экспериментов Фейнмана до современных нанотехнологических методов, открывают неожиданные параллели с практической мудростью: итальянские бабушки, готовящие Cacio e Pepe на медленном огне, интуитивно знают тонкости процесса, подтверждённые научными исследованиями.

Помимо основных исследований, обсуждаются и другие любопытные темы, такие как «Почему саркастичные подростки — самые умные», «Французские города, раздающие бесплатных кур» и «Статистика YouTube, о которой Google не хочет, чтобы вы знали». Информационный бюллетень The Essential List, публикующий материалы два раза в неделю, также объединяет новости, видео и авторские обзоры, демонстрируя, как научный подход проник в повседневное восприятие мира.


Новое на сайте

19209Как беспрецедентный бунт чернокожих женщин в суде Бостона разрушил планы рабовладельцев? 19208Как новые поколения троянов удаленного доступа захватывают системы ради кибершпионажа и... 19207Почему мировые киберпреступники захватили рекламные сети, и как Meta вместе с властями... 19206Как фальшивый пакет StripeApi.Net в NuGet Gallery незаметно похищал финансовые API-токены... 19205Зачем неизвестная группировка UAT-10027 внедряет бэкдор Dohdoor в системы образования и... 19204Ритуальный предсвадебный плач как форма протеста в традиционном Китае 19203Невидимая угроза в оперативной памяти: масштабная атака северокорейских хакеров на... 19202Как уязвимость нулевого дня в Cisco SD-WAN позволяет хакерам незаметно захватывать... 19201Как Google разрушил глобальную шпионскую сеть UNC2814, охватившую правительства 70 стран... 19200Как простое открытие репозитория в Claude Code позволяет хакерам получить полный контроль... 19199Зачем киберсиндикат SLH платит женщинам до 1000 долларов за один телефонный звонок в... 19198Устранение слепых зон SOC: переход к доказательной сортировке угроз для защиты бизнеса 19197Скрытые бэкдоры в цепочках поставок по: атаки через вредоносные пакеты NuGet и npm 19196Как абсолютная самоотдача, отказ от эго и физиологическое переосмысление тревоги помогают... 19195Отказ от стратегии гладиаторов как главный драйвер экспоненциального роста корпораций
Ссылка