有手就行!30秒教你在家復刻“諾貝爾物理學獎” | 正經玩_風聞
中科院物理所-中科院物理所官方账号-2022-10-09 19:49
原創:中科院物理所
今年的諾貝爾物理學獎已經頒佈,
這又是量子糾纏、又是貝爾不等式的,
不知道小夥伴們有沒有感到頭大呢?
我們特意為大家準備了
《零基礎諾獎科普:貝爾不等式被推翻,信息就能超光速傳遞了嗎?》
便於大家去了解今年的諾獎到底給了啥。
什麼,不想動腦?
沒關係,
今天小編就教大家如何在家裏就能復刻諾獎!
咳咳,
2006年搞笑諾貝爾物理學獎。
別看是搞笑諾貝爾獎,
這個實驗可是解決了曾經難道費曼的難題

那就是意大利麪折斷時無法折成兩段的問題。
今天,我們就用常見的家用型24釐米長麪條來複刻一下這個實驗。
實驗器材
普通麪條……還有雙手(手動狗頭)

實驗過程
第一步:
用雙手捏住麪條兩端,雙手同時向中間用力,使麪條折斷。

可以看到麪條斷成了三段,重複實驗還可以斷成五段。

第二步:
同樣用雙手捏住麪條兩端,雙手分別朝前後方向用力,使麪條扭曲。在感覺到麪條快被扭斷的時候,在發力折斷麪條,就可以發現麪條恰好斷成了兩段。
注意:扭麪條的時候不要用力過猛,不然就是“扭”斷而非“折”斷。

第三步:
用折斷後的短麪條實驗,無需扭曲直接將其折斷,發現還是斷成了兩段。
原理解説
為什麼會斷成三段或更多呢?
答:當條狀物體(麪條)從兩端均勻彎折的時候,它會在接近中間的部分斷裂,這個斷裂效果會**引發一種“回彈效應”****(snap-back effect)**以及一種彎曲波或者震動,進一步破壞了這一物體,使其進一步分裂為三段或者更多。(悄咪咪説一下就是這個理論獲得了2006年搞笑諾貝爾物理學獎。
那怎麼樣把麪條折成兩段呢?
答:其實有很多辦法,小編在這裏提供兩種。
第一種:扭曲麪條然後對摺。


如上圖所示,麻省理工學院的數學家們通過數學模型發現,如果25.4釐米長的意大利麪首先被扭曲270度,然後再彎折,它將斷裂成兩段。這是因為扭曲引入了**“反扭轉效應”(twist-back effect)****,**當扭轉時,意大利麪希望回到原先拉直的狀態,這釋放了一部分的能量,阻止了進一步的斷裂。具體點説就是:“扭轉波”比“回彈波”的傳播速度快,耗散了能量,從而不會發生可能導致後續斷裂的應力累積。
第二種:用短的麪條。只要我們把麪條縮短(不同的麪條長度不一樣哦~,這就需要你自己正經玩一玩啦)破壞回彈效應的條件,回彈波的能量會小很多,這樣也不會分裂而是變成兩段。
注:不同材料和形狀的面可能會呈現不同的規律
參考資料:http://news.mit.edu/2018/mit-mathematicians-solve-age-old-spaghetti-mystery-0813