Secret of Snapping Spaghetti in Slow Motion - Smarter every day 127

（德斯坦）我看起来不错。 好样的。 嘿，这是我德斯坦，欢迎回到聪明智慧每一天。 我今天想告诉你一个令人着迷的东西。 如果你拿一块正常的干燥的意大利面条。 你可以在你家里做这个实验， 如果你将它弯曲，直到它碎了为止， 它怎么断的和你想象的应该不同。 它不会断成两截，它其实会断成仨。 这几乎每一次都会发生。你看到了吗？ 这小段是从中间断出来的。 今天在聪明智慧每一天上我们要等到孩子 做完晚饭后拿出 幻影V1610，用每秒25万帧的快镜头拍摄。 这样，我们要解开的秘密是意大利面条 为什么会断成多截。 你变得聪明智慧每一天。 [音乐] 如果你尚未行动，请到厨房 现在自己做做。抓一把些意大利面条且带上护目镜， 因为科学即将发生。 一次一个，抓住面条的两端，将它弯曲到断为止。 你会发现，大多数的面条会断成多截。 好了，你可能不认为这没什么大不了的。 但它很大不了。 你看，我们很容易理解为什么弯曲 一个杆子会使它断成两截。 杆子底部在被压缩，杆子顶部在被拉伸。 当在顶部的张力超过了最大 许用的拉力，它会断成两半 你手中只会有杆子的两截。 那么，意大利面条有什么不同？ 在这里有另外的情况发生。 将意面折断简单行为已经多年 难倒了杰出的科学家，包括理查德·费曼， 这人你可能知道，他是在曼哈顿计划 中的理论物理团队里，且赢得了 1965年的诺贝尔物理奖。 人人都同意，理查德·费曼是个天才。 因此他对为什么意面断成多截 的理论是毫无疑问很有道理的。 如果你自己尝试过，你会知道，当你将它折断时， 你的手指会感觉到一个小震动。 他认为，这个振动，如果够显著， 能充分激发剩下的意大利面 导致杆子的二次断裂。 为了验证这一理论费曼和一个朋友决定 在水下折断意面，水会使这个振动减弱。 他们惊奇地发现，当他们在水下折断时， 意面任然断成了多截。 那么，这怎么办呢。 如果一个像理查德·费曼聪明的家伙都无法解释这个， 我们有什么机会呢？ 好，我们要在我的厨房把这个研究出来。 这就是我们的计划。 我的妻子给我带回来了各种不同的意面， 这是我想要的。 在此，我将它们全拿了出来，准备做实验。 我们会用这个高速摄像机，它是一个幻影V1610。 我将灯布置好了，我们要坐在这 折断意面并观察。 我找遍了整个互联网，我能找到的最快的图像研究 为每秒4000帧。 因此，为了进一步科学研究， 我们要以至少每秒18000帧开始。 这肯定应该能告诉我们一些东西吧？ [放缓卡] 哇。 好快呀。 我都不能告诉你是哪儿先断的。 这样，我们将它放回，一帧一帧得看。 [卡] 恩实在太快了。 两处似乎是同时断裂的。 我们来看看另外一根断为更多截的吧。 看看它是否能给我们带来一丝线索。 [卡] 什么？！ 看上去所有的断裂都发生在 同一时间。这真疯了，因为我们在远低于 毫秒的时标内。 我真的不知道研究人员 以每秒4000帧看到了什么，我没看到。 因此，让我们用每秒40000帧来看看这个吧。 这比我读过的任何研究论文快十倍。 [卡] 嗯。好，我们开始学到东西了。 我至少可以看出右边先断的。 但两处任然是在100微秒的时间范围内 断裂的，这实在是非常快。 此外，让我们开始看看的碎片的旋转方向。 让我们再看一个，看看振动是否 与第二断裂有什么关系。 [卡] 不可能 实际上看上去长的杆子似乎都 不在同一时标上震动。 可是，这可能有线索。 如果你仔细看，当小的碎片开始旋转时， 似乎总是会远离第一处断裂旋转。 可是后面感觉好像在往下跑。 这很像意大利面条在试图将自己伸直 但它不能克服自身的重量。 请扣好安全带，我们要到 每秒二十五万帧了。 [卡] 天啊，我们用的速度比我初始以为要用的快得多， 但答案就在这儿。 这与震动无关。 是因为意面在伸直时的曲率。 这样想想吧。 整个意大利面条上有力矩，对不对？ 因为这个力矩，它会弯成一个弧形。 当发生断裂时，在断裂旁的一侧不再 受力矩了。 但是，在这杆子里任然有这个反力矩的力。 所以当它开始从左到右伸直时， 一路下来向上旋转，自我伸直。 因为在左侧的意大利面条已经伸直 右边的意大利面条仍然弯曲着， 它们相遇的这一点现在曲率更大， 这使得面条弯曲度超过极限。 导致第二次断裂。 就像一面无法够快的得到消息。 如果整个杆子是在同一时间释放的就没事了， 但事实并非如此。 它伸直时会将自己折断。 每一次有一个新断裂处时整个过程会从头开始。 这种物理现象称为连锁断裂。 直到最近，这个现象背后的数学还没 被理解透。 但我找到了一个很酷的有关这个现象的一个法国的科学论文。 还有一个由一些挪威的石油工程师创建的霸气的模拟。 可是据我所知，我们刚刚看了视频提供了 对此现象的最深入的了解。 我们用没秒二十五万帧做到了， 真是很惊人。 这是答案。 折断意面并不仅是一个小的排队把戏。 你下次煮意面时， 要小心，因为你将要探索 科学知识的边缘了。 非常感谢你的收看这一集聪明智慧每一天。 如果您想获得一本谈论的所有 理查德费曼研究过的事情的书，我想推荐一个有声读物 叫做《别闹了，费曼先生》。(Surely You're Joking Mr Feynman) 我现在在听，它真的很不错。 如果你想支持聪明智慧每一天 去Audible.com/smarter下载 《别闹了，费曼先生！》，你会 在支持聪明智慧每一天，我 非常感激。 所以，非常感谢你。 我德斯坦， 你变得聪明智慧每一天， 祝你有美好的一天。 （孩子）呜！ （德斯坦）你听过费曼的？ （儿童）没有。不知道 - 不知道？ - 我不知道他是谁，但他听起来不错。 - （笑）嗯，他是。 他跟爸爸有点不同，但他是一个非常聪明又酷的家伙。 三。 至少有四个。 我希望这个视频赢得了你的订阅。 如果没有，享受一下这只困惑的鱼吧。 谢谢。