Warum brechen trockene Spaghetti beim Biegen fast nie in nur zwei Teile, sondern meist in drei oder mehr Stücke?
Das Phänomen, dass trockene Spaghetti fast nie in nur zwei Teile brechen, war lange Zeit ein berühmtes Rätsel der Physik. Sogar der Nobelpreisträger Richard Feynman verbrachte Stunden in seiner Küche, um Spaghetti zu zerbrechen und eine Erklärung zu finden – ohne Erfolg.
Erst im Jahr 2005 fanden die französischen Physiker Basile Audoly und Sébastien Neukirch die Lösung (wofür sie den Ig-Nobelpreis erhielten). Der Grund liegt in sogenannten Biegewellen.
Hier ist die schrittweise Erklärung:
1. Der erste Bruch
Wenn du eine Spaghetto an beiden Enden biegst, baut sich Spannung auf. Irgendwann wird die mechanische Belastung an einem Punkt zu groß und der Stab bricht. In diesem Moment entstehen zwei Teile.
2. Der Rückprall (Snap-back)
Sobald der erste Bruch passiert, wollen die beiden neu entstandenen Enden der Spaghetti sofort in ihre ursprüngliche, gerade Form zurückschnellen. Stell dir das wie ein gespanntes Gummiband vor, das man plötzlich loslässt.
3. Die Biegewelle
Durch dieses plötzliche Zurückschnellen entsteht eine Vibrationswelle (eine Flexions- oder Biegewelle), die durch die beiden Teilstücke rast.
4. Die Überkrümmung
Diese Welle ist so stark, dass sie die Spaghetti an bestimmten Stellen stärker biegt, als du es ursprünglich getan hast. Die Krümmung wird lokal so extrem, dass sie die Bruchfestigkeit des Materials erneut übersteigt.
5. Die Kettenreaktion
Dadurch entstehen fast augenblicklich weitere Brüche an anderen Stellen der Spaghetti. Dieser Prozess geschieht so schnell (in Millisekunden), dass es für das menschliche Auge so aussieht, als würde die Nudel gleichzeitig in drei oder mehr Teile zerspringen.
Kann man sie doch in nur zwei Teile brechen?
Ja, aber das ist erst seit 2018 wissenschaftlich belegt. Forscher des MIT fanden heraus, dass man die Spaghetti verdrehen muss, während man sie biegt.
- Wenn man die Nudel sehr stark in sich verdreht (Torsion) und dann langsam biegt, wird die Energie des Rückpralls durch die Entspannung der Drehung abgemildert.
- Dadurch werden die gefährlichen Biegewellen gedämpft, und die Spaghetti bricht tatsächlich sauber in genau zwei Teile.