物理5.1 為什麼義大利麵無法折成2截？

放不進比較小的鍋子裡……

我今天的晚餐是義大利麵。當我打算把麵條放進沸騰的鍋裡時，發現鍋子的尺寸對義大利麵來說太小，便試圖把麵條折成一半。結果沒想到我一折，卻折出好多小碎片。要是義大利麵能夠漂亮地折成一半就好了。究竟為什麼無法成功折成一半呢？

解決天才也困擾的難題！

只要在折義大利麵的時候觀察一下，便可發現麵條會被折成3、4截。這究竟是為什麼？這個乍看簡單的問題，讓天才物理學家也很煩惱。

這位天才名叫里查．費曼（Richard Phillips Feynman），是曾經榮獲諾貝爾獎，20世紀的美國物理學家。為了解開這個疑惑，他不停折斷義大利麵，反覆進行觀察。但即便是實力堅強的他，費盡了千辛萬苦也找不出這個問題的解答。

之後在2004年，法國科學家巴塞爾．奧多利（Basile Audoly）和賽巴斯坦．努克可（Sebastien Neukirch）以科學方法發現了其中的秘密。本節就要介紹他們投稿在學術期刊《物理評論通訊》的論文內容。

以科學角度探究義大利麵

奧多利和努克可為了簡化這個現象，便把義大利麵換成長棍，用彎曲長棍來取代折義大利麵。這個實驗是先把長棍的左端固定在牆上，然後施力彎曲長棍的右端。接下來持續施加力氣，直到長棍斷裂為止。

他們套用方程式來呈現這項實驗，便明白了長棍的動作。

在長棍右端慢慢施加力量，等到長棍承受不了壓力便會斷裂。在這個當下，長棍會斷成2截。在這之後，能看到固定在牆上的左端也產生了反應。

固定在牆上的長棍左端要恢復筆直狀態時，因為彎曲產生了波動。這股波動會傳遞到長棍上，並撞擊固定長棍的牆面反彈回來，使波動的力量變得更大。變大的波動會彎曲一部分的長棍，讓長棍剩下的部分出現斷裂。於是到了最後，長棍總共會斷成3截。

他們根據方程式算出的預測結果作為基準，使用電腦進行模擬，鎖定長棍會斷裂的位置。接著再換成義大利麵實際做實驗後，便能發現麵條斷裂的位置與電腦模擬一致。由此可見預測結果是正確的。

也就是義大利麵會斷成3截，其實是受到波動的影響。而且麵條不是一口氣斷裂，而是分成2次斷成3截，2次斷裂的原因也不一樣。

光是透過觀察，其實很難發現這種自然現象的運作。只要善用科學，簡化過程，利用方程式和電腦模擬就能解開自然現象的詳細變化。

順便一提，若是想將義大利麵成功折成2截，似乎扭轉麵條就可以達成。這是在2018年新發現到的研究結果。

還想了解更多！

天才的費曼先生

《別鬧了，費曼先生》一書是由費曼親自撰寫，是他回憶過去的個人隨筆自傳。書中提到費曼自幼就喜歡敲敲打打，會修理壞掉的機器。曾有鄰居拜託他幫忙修收音機，他卻在收音機面前思考起機器故障的可能性。看到費曼始終沒有進展，拜託他幫忙的鄰居一開始也不滿地表示「你在幹嘛啦」。不過最後年幼的費曼順利找到故障原因，成功修好了收音機。一般人看到東西壞掉，總是會先修修看再說。但像這樣遲遲不動手，而是先思考其中構造的性格，正是費曼與生俱來的才華。

用科學觀點看待身邊的現象

這個把義大利麵成功折成2截的研究，在2006年榮獲了搞笑諾貝爾獎。搞笑諾貝爾獎是表彰最能發人省思，最讓人發笑的有趣研究。就連義大利麵的樸素現象，也需要透過材料開發技術，利用工學和物理學的理論來思考。想必費曼一定也是用科學角度在看待義大利麵吧。

總整理

義大利麵的斷裂過程分成2個階段。像這種近在身邊的自然現象，也是與工學或物理學息息相關的科學世界入口。

物理5.1 為什麼義大利麵無法折成2截？

放不進比較小的鍋子裡……

我今天的晚餐是義大利麵。當我打算把麵條放進沸騰的鍋裡時，發現鍋子的尺寸對義大利麵來說太小，便試圖把麵條折成一半。結果沒想到我一折，卻折出好多小碎片。要是義大利麵能夠漂亮地折成一半就好了。究竟為什麼無法成功折成一半呢？

解決天才也困擾的難題！

只要在折義大利麵的時候觀察一下，便可發現麵條會被折成3、4截。這究竟是為什麼？這個乍看簡單的問題，讓天才物理學家也很煩惱。

這位天才名叫里查．費曼（Richard Phillips Feynman），是曾經榮獲諾貝爾獎，...

十分感謝您對本書有興趣。我是作者Kakimochi。

如同書名所示，這本書會利用科學觀點，解決關於生活與科學的各種疑難雜症。

本書總共有5章，每章由多個小節組成，每節大約4頁左右。各小節雖然互有關連，但其實從哪裡開始讀起都沒問題。

目次就是好奇與疑問的列表。看了目次後，如果你覺得自己好像有相同困惑，或是有想知道答案的疑問，就可以從感興趣的地方開始看起。

第1章的部分，我推薦給重視生活飲食的讀者；如果你對於大眾媒體或教科書上的常見數字有興趣，我則是特別推薦第2章；若是好奇科學與社會的關連，我推薦你看第3章；注重身體健康的人可以看第4章，第5章則推薦給熱愛科學研究的讀者。

在我們的日常生活中，處處都有科學的力量。即便如此，大家好像還是會覺得科學遙不可及，彷彿是個只有專業人士才懂的冰冷世界……

本書會說明科學是從何而來，具有什麼樣的結構，又是如何運作等等，隨處可見科學的個人檔案。

我的願望就是解決大家的疑問，讓讀者了解科學有多美妙。接著下來，就請各位細細品味本書。

十分感謝您對本書有興趣。我是作者Kakimochi。

如同書名所示，這本書會利用科學觀點，解決關於生活與科學的各種疑難雜症。

本書總共有5章，每章由多個小節組成，每節大約4頁左右。各小節雖然互有關連，但其實從哪裡開始讀起都沒問題。

目次就是好奇與疑問的列表。看了目次後，如果你覺得自己好像有相同困惑，或是有想知道答案的疑問，就可以從感興趣的地方開始看起。

第1章的部分，我推薦給重視生活飲食的讀者；如果你對於大眾媒體或教科書上的常見數字有興趣，我則是特別推薦第2章；若是好奇科學與社會的關連，我推薦你看第3章；注重...

序言
登場人物介紹

第1章 飲食與科學
1.1 什麼是食品添加物？
真的能吃得安心嗎？
食品的加工
放下刻板印象，實際了解真相
1.2 什麼是基因改造技術？
讓食物更加美味的技術
改造基因的意義
與新技術的磨合
1.3 不要加工比較好？
雖然飲食指南不推薦，但實際又是如何？
新鮮一定最好？
權威與研究成果
1.4 人類何時開始與咖啡因共處？
亦敵亦友的咖啡因
歌德的一句話成為開端
人類社會與自然界
1.5 人需要吃早餐嗎？
為什麼人要吃早餐？
睡覺的時候也閒不下來
習慣與科學的距離感
1.6 美味的感覺是怎麼樣產生的？
「覺得美味」是怎麼一回事呢？
曾經吃過的記憶
美味的科學

第2章 數字與科學
2.1 這個故事是真有其事嗎？
只要風越大，木桶店就越賺錢？
什麼是「虛假關係」？
現實世界總是比想像的複雜
2.2 只要有數字，就代表有科學根據嗎？
科學的重要原則～再現性～
科學的重要原則～可否證性～
思考背後的科學根據
2.3 與想像不一樣的比例差距？
印象與現實的差異
如何看出母體的傾向？
數據比印象更重要
2.4 1+1為什麼等於2？
證明1＋1＝2
從符號來思考數字
符號的力量
2.5 物理學與數學有什麼關係？
互有關連的2個領域
研究數學的物理學家
互相扶持的物理學與數學
2.6 奇妙的數列就近在身邊？
美麗的秩序
兔子數量與斐波那契數列
身邊的數字就是通往數學的入口
2.7 「虛擬」的數字？
平方後為 ‒1 的數
虛數是什麼東西？
不可思議的數之世界
2.8 數字是何時開始出現？
科學中的重要元素
起始於印度
數字是文化的一部分
2.9 對數有什麼用處？
Log是用來做什麼的？
納皮爾心目中的數學
便利地使用數學吧

第3章 社會與科學
3.1 傳染病的數學模型
科學只研究自然現象嗎？
以科學角度探究傳染病
將科學見解應用在政策上
3.2 我可以參與科學研究嗎？
市民參與型的研究活動
成為團隊一員，探究奧妙銀河
公民科學與社會
3.3 為什麼會發生不當研究行為？
成果與倫理
眼熟的圖表
忙碌的現代研究員
3.4 教科書是如何完成的？
社會知識的基礎
教科書的製作方式
生活與學習
3.5 誰是科學的支柱？
只要研究就能發現科學嗎？
缺一不可
科學無法獨立存在
3.6 無法用科學解釋的問題？
科學並非萬能
人與科學的問題
該如何與科學相處？

第4章 健康與科學
4.1 疫苗是什麼樣的東西？
傳染病防治
利用人體構造所形成的防護罩
日本與疫苗
4.2 新冠病毒疫苗出現不良反應的機率有多大？
接種疫苗就是很重要
知己知彼，百戰不殆
機率的世界
4.3 什麼是血液淨化？
社群網站的傳播力
打造吸睛效果的化學變化
生活觀點與科學視角
4.4 學名藥為什麼便宜？
藥效相同，價格卻比較便宜
重點就在研究開發背景
隨時代趨勢而變
4.5 該如何與醫學專家對話？
對於同件事物會有不同感受
視角的差別
為醫者仁心仁術
4.6 醫學是從何而來？
醫學的發展
身處在科學革命中
科學與醫學
4.7 科學能研究出棋士的直覺嗎？
職業棋士的靈光一閃
以科學角度探究直覺
活在模糊的世界中

第5章 物理與科學
5.1 為什麼義大利麵無法折成2截？
解決天才也困擾的難題！
以科學角度探究義大利麵
用科學觀點看待身邊的現象
5.2 廚房的白洞？
形狀與宇宙的某樣東西一樣
白洞與廚房水槽
相似的存在
5.3 位於地球外的天文台？
太空裡的巨大天文台
一望宇宙的「眼睛」
人們的希望
5.4 什麼是形成貝殼花紋的重要關鍵？
三角和條紋，千變萬化的美麗花紋
以科學角度探究貝殼的生命活動
透過電腦模擬探索生命的紀錄
5.5 金平糖的形狀是如何形成？
物理學家與點心
以科學角度探究金平糖
工具與研究
5.6 電阻會變成零嗎？
零電阻能改變社會嗎？
超導技術的誕生過程
科學技術促進社會發展
5.7 機器人和AI也會參與研究嗎？
名為研究之工作、機器人與AI
讓研究自動化
該如何與技術共存？

結語
參考文獻

序言
登場人物介紹

第1章 飲食與科學
1.1 什麼是食品添加物？
真的能吃得安心嗎？
食品的加工
放下刻板印象，實際了解真相
1.2 什麼是基因改造技術？
讓食物更加美味的技術
改造基因的意義
與新技術的磨合
1.3 不要加工比較好？
雖然飲食指南不推薦，但實際又是如何？
新鮮一定最好？
權威與研究成果
1.4 人類何時開始與咖啡因共處？
亦敵亦友的咖啡因
歌德的一句話成為開端
人類社會與自然界
1.5 人需要吃早餐嗎？
為什麼人要吃早餐？
睡覺的時候也閒不下來
習慣與科學的距離感
1.6 美味的感覺是怎麼樣產生的？...