全世界科學(xué)家群雄逐鹿,終于共克難題:意大利面怎么掰會斷成兩截。 為了這個現(xiàn)象,鉆研半個世紀,好不容易搞明白“為什么”,又花13年思考“怎么辦”。 我會大聲的說,用手掰呀。沒錯,兩手捏著一根生意大利面的兩頭,一使勁兒,啪,它一定會變成三截。 這個問題的核心就是如何把一根生意大利面穩(wěn)定且精準地掰成兩截。 它曾讓無數(shù)科學(xué)家敗下陣來,包括理查德·費曼。費曼何許人也?24歲加入美國原子彈研究項目小組,參與秘密研制原子彈項目“曼哈頓計劃”,1965年諾貝爾物理學(xué)獎 ,他被認為是愛因斯坦之后最睿智的理論物理學(xué)家,也是第一位提出納米概念的科學(xué)家。 在之后的幾十年里,不死心的科學(xué)家前赴后繼,嘗試改變溫度、濕度,把市面上每一種品牌、不同粗細的意大利面都買來做試驗,也沒能打破規(guī)律。 一直到2005年,這個問題誕生近50年后,法國物理學(xué)家提出一個理論,用來描述類似意大利面的細長條狀物發(fā)生彎折時的情況。 這是人們第一次成功建立數(shù)學(xué)模型并解釋它們大多斷成三截的原因,這項研究獲得2006年搞笑諾貝爾獎,這個獎項旨在鼓勵“乍看之下令人發(fā)笑,細細品味發(fā)人深省”的研究。可模型有了,還是沒人能辦到讓意大利面只斷成兩截。 一等又是13年。 最近,解決問題的是康奈爾大學(xué)和麻省理工學(xué)院的兩名研究生。他們用“靈光一閃”形容自己的新奇想法:把意大利面繞軸扭轉(zhuǎn)360度后再掰。這項研究結(jié)果發(fā)表在《美國國家科學(xué)院院刊》上。 “本研究適用于百味來品牌1、3、5號意大利面?!彼麄冊谡撐闹袊烂C地寫道。這幾種面條的差別在于主要在于粗細不同。 由于生意大利面很硬、很細,徒手難以完成扭曲,效果也難以控制,兩人還專門設(shè)計了一個機械掰面器。 掰面器的兩端各有一個夾子,用來固定意大利面。其中一個可以旋轉(zhuǎn),并劃有刻度,確定扭轉(zhuǎn)意大利面的度數(shù),另一個可以在一條固定軌道上滑動,使意大利面彎曲、折斷。通過數(shù)學(xué)建模和實驗,他們發(fā)現(xiàn),當(dāng)扭轉(zhuǎn)角度超過270度時,就能將意大利面折成兩段。 靠掰意大利面在最頂級的期刊上發(fā)文章,這事兒很少見。他們的點子聽起來很容易,但從想法的產(chǎn)生到模型的建立,都離不開技術(shù)的進步。相比費曼生活的年代,他們至少有兩個先進的工具:能夠輔助數(shù)學(xué)計算的高性能計算機和高速攝像機。 在后者的幫助下,他們得以看清意大利面碎成三段的全過程,甚至能看清面條碎屑如何向外飛濺。 慢鏡頭里,意大利面先是斷成了兩截,之后慢慢伸直,其中一截在這個過程中突然又斷裂,才變成三截。被折斷后的短時間內(nèi),它們竟像蛇一樣來回扭動了幾下才恢復(fù)成直條狀。用手掰的時候就能感覺到面條的震動,正是這個震動讓面條斷成了多段。 面條是人類最常見的主食之一?,F(xiàn)代意義上的意大利面誕生超過500年后,終于有一個充滿好奇心的物理學(xué)家拋出了這個問題。對絕多數(shù)人來說,吃面就只是吃面,如果有人拆開一包意大利面,然后一根一根地掰斷,旁觀者多半會覺得他無聊且浪費。但在費曼這兒,它不僅是生理需求,再尋常的小事都可能為大發(fā)現(xiàn)帶來靈感。 楊振寧說:“物理的盡頭是哲學(xué),哲學(xué)的盡頭是宗教。' 李政道說:“物理學(xué)的盡頭是美學(xué),美學(xué)的盡頭是哲學(xué),哲學(xué)的盡頭是神學(xué)。” 哲學(xué)誕生于古希臘,那時還沒有出現(xiàn)宗教,雖有神話,但沒有神學(xué),凡精神世界的問題都去哲學(xué)那里找答案。 到了中世紀,古希臘羅馬文明幾乎完全毀滅,狂熱的宗教信仰興起 ,是學(xué)界公認的黑暗時代。 羅素在西方哲學(xué)史中對哲學(xué)的描述是:哲學(xué)是介于神學(xué)與科學(xué)之間的一個學(xué)科 在牛頓的時代,科學(xué)家往往也是哲學(xué)家、神學(xué)家。因為他們不認為他們只研究科學(xué),而是在研究世界。 哲學(xué)正是研究萬事萬物之公理及其規(guī)律的,有很多公理是可以證明的,但有'公理'是永遠無法證明的,比如太陽為什么從東邊出? 哲學(xué)家維特根斯坦在《邏輯哲學(xué)論》中說:太陽即使在過去的四十六億年中都從東方升起,我們也只能說我們相當(dāng)大的證據(jù)(某種心理安慰),去期待明天太陽依然從東方升起;然而明天究竟會如何?誠實地說,我們并不知道。即使一個實驗重復(fù)了n次都證明是成功的,我們?nèi)詿o法保證,第n+1次依然如此' 因此,這個問題只有宗教那里才有所 謂的答案。人類不能夠證明'公理',但是人類相信公理.而公理就來自于神,是故 :'哲學(xué)的盡頭是神學(xué)',就是這個意思。 說的明白一點,科學(xué)家解釋不了的事情都是神創(chuàng)造的,反正不要錢,多少信一點。 其實困擾科學(xué)家的也不止意大利面這一樁事。鏈條傳動的自行車誕生100年了,他們還是沒能弄明白,為什么行進起來的自行車不容易倒。自行車的結(jié)構(gòu)簡單無比,圍繞它的研究卻上過《科學(xué)》雜志。 時至今日,自行車的平衡感依然是未解之謎,但人們相信,這個問題在動力學(xué)領(lǐng)域至關(guān)重要。 順便提一下,以后煮面的時候我會小心一些,因為我知道,我正在和神進行學(xué)術(shù)上的交流。 |
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