Gli scienziati stanno studiando perché gli spaghetti si incurvano

Vi siete mai chiesti perché gli spaghetti si incurvano? Se sì, ora avrete la risposta che aspettate! Gli scienziati, infatti, stanno studiando la fisica di questa pasta per scoprire perché si incurva a contatto con l’acqua bollente.

Due scienziati hanno formulato le equazioni che prevedono il comportamento degli spaghetti che si deformano quando sono messi a cuocere.

Spaghetti incurvati

I fisici vogliono risolvere questo grattacapo: perché gli spaghetti si incurvano a contatto con l’acqua bollente? Già lo statunitense Richard Feynman, premio Nobel nel 1965, si era dannato per capire il motivo per cui uno spaghetto non si rompeva in due pezzi se preso all’estremità. La causa di tutto ciò sarebbe da attribuirsi all’onda d’urto e al modo in cui questa si propaga lungo la pasta prima della rottura.

Ma il dilemma degli spaghetti ha continuato a tener svegli i fisici di mezzo mondo. Ci hanno pensato, infatti,  Nathaniel N. Goldberg e Oliver M. O’Reilly dell’Università della California a portare avanti le ricerche sulla curvatura degli spaghi. Che cosa succede esattamente quando si deformano nell’acqua bollente? All’inizio si piegano, ma questa cosa è nota. Forse allora è solo una questione di gravità? I fisici hanno tentato di rispondere facendo ricorso alla matematica.

La matematica degli spaghetti

La matematica alla base della scoperta non è delle più semplici. Sono coinvolte le cosiddette equazioni di Kirchhoff per barre elastiche: quando vengono rilasciati, spiegano i fisici, gli spaghetti sono sottoposti a tre regimi in successione: 

1. L’estremità rilasciata si raddrizza rapidamente (primo regime).
2. Il primo regime provoca la generazione di onde di flessione (secondo regime) che, a loro volta, viaggiano lungo lo spaghetto fino all’estremità tenuta in mano.
3. Le onde di prima vengono riflesse e amplificate, il che porta alle rotture multiple (terzo regime).

Il modello teorico è stato confermato dai risultati sperimentali, ottenuti anche grazie allo studio sulla dinamica di un’asta elastica piegata in modo quasi-statico (cioè molto lentamente), e poi improvvisamente rilasciata. I ricercatori hanno spiegato che:

“In modo del tutto controintuitivo, abbiamo scoperto che il semplice rilascio dell’asta induce un aumento dello stress meccanico. La rottura multipla delle aste piegate, come accade per gli spaghetti secchi, può essere intesa quindi come una successione a cascata di rilasci (ossia perdita di coesione dovuta a rotture) seguita da aumenti di stress che portano a nuove crepe”.

Con parole più semplici

I due scienziati per spiegare le equazioni che prevedono il comportamento di uno spaghetto lo hanno messo a cuocere. Anche in questo caso sono state riscontrate tre fasi:

1. Il cedimento, quando cioè la pasta si gonfia a causa dell’acqua che si mescola con l’amido. Qui inizia la curvatura.
2. L’assestamento, quando metà dello spaghetto tende ad appoggiarsi sul fondo e l’altra metà sul bordo interno.
3. La fase di ripiegamento, quando la metà superiore dello spaghetto si arriccia e va anch’essa verso il fondo della pentola.

Per verificare le loro equazioni, i due ricercatori hanno lasciato per due ore uno spaghetto in acqua a temperatura ambiente, fotografandolo ogni 15 secondi e riproducendo così la cottura. Il video, girato in slow motion, testimonia la rottura inevitabile e quasi contemporanea del povero spaghetto dopo la piegatura. Ci sono voluti ben 250mila fotogrammi al secondo per immortalare l’esatto momento del crack.