Nudeln, Spätzle, Suppennudeln, Pasta, Spaghetti und Bandnudeln - Teigwaren direkt vom Hersteller Tress.de!

Von Max Rauner

Als der Physik−Nobelpreisträger Richard Feynman und sein Freund Danny Hillis eines Tages Nudeln kochten, stellten sie fest, dass Spaghetti, die man an beiden Enden anfasst und immer stärker durchbiegt,irgendwann in drei oder mehr Teile zerspringen nicht in zwei Hälften, wie sie erwartet hatten. »Die nächsten zwei Stunden verbrachten wir damit, uns verrückte Theorien auszudenken«, schrieb Hillis später.»Am Ende hatten wir zerbrochene Spaghetti in der ganzen Küche, aber keine brauchbare Erklärung.«

So avancierten die zerbrochenen Spaghetti zur großen Herausforderung für die Physik. Als der Physiker Pierre−Gilles de Gennes 1991 den Nobelpreis bekam, wurde er im Fernsehen gefragt, welche Probleme die Physik noch zu lösen habe. Die zerbrochenen Spaghetti, sagte de Gennes. Vor dem Fernseher saß damals Basile Audoly, ein Musterschüler kurz vor dem Abitur. »De Gennes Antwort hat mich total verblüfft«, sagt er heute. Nach dem Abi studierte Audoly Physik, später bekam er eine Festanstellung bei derForschungsgesellschaft CNRS. Die Spaghetti waren vergessen. Bis er eine Publikation über
Spaghetti−Experimente las. Physiker hatten Gewichte auf eine senkrecht stehende Nudel fallen lassen und die fragmente vermessen.

Audoly recherchierte in der Fachliteratur und stellte fest: Das Feynmansche Spaghetti−Rätsel war noch immer nicht gelöst. Mit seinem Kollegen Sébastien Neukirch kaufte er im Supermarkt sechs Packungen Barilla−Spaghetti unterschiedlicher Stärke, aus dem Nachbarlabor liehen sich die beiden eine Hochgeschwindigkeitskamera. Nach einer Woche hatten sie die Formel des Spaghettibrechens gefunden. »So billig und schnell habe ich noch nie ein Experiment durchgeführt«, sagt Audoly.

Um wissenschaftlichen Kriterien zu genügen, mussten die Physiker den Versuchsaufbau leicht verändern. Statt Spaghetti an beiden Enden zu fassen und durchzubiegen, konzentrierten sie sich auf den kritischen Moment des ersten Bruchs: Danach schnellen die beiden Hälften der überdehnten Spaghetti zurück. Dabei, so vermuteten Audoly und Neukirch, entstehen weitere Brüche. Um diese Situation nachzubilden, klemmten sieein Ende der Spaghetti fest und spannten das andere Ende zur Seite, allerdings nur so weit, dass die Nudel
nicht brach. Anschließend ließen sie sie zurückschnellen. »Da entstehen enorme Beschleunigungen«, sagt Audoly. Die Hypothese bestätigte sich; statt einfach nur zurückzufedern, zersprang die Nudel in mehrere Stücke.

Die Aufnahmen der Hochgeschwindigkeitskamera zeigen, woran das liegt: Das plötzliche Zurückschnellen der Spaghetti löst Biegewellen aus, die durch die Spaghetti flitzen. Überlagern sich die Wellenberge, so ist dieNudel an einigen Stellen extrem gekrümmt. Dort bricht sie. Eine Computersimulation bestätigte die Ergebnisse. Den genauen Ort der Bruchstelle konnten die beiden Physiker zwar nicht vorhersagen. Sie fandenaber eine Art Naturgesetz für Spaghettibrüche: Der Quotient aus Bruchposition und Wurzel der Bruchzeitnach dem Loslassen ist konstant. Alle getesteten Spaghettigrößen gehorchen dem Gesetz.

Die Arbeit wird in den Physical Review Letters erscheinen, der Topzeitschrift der Physik. Wie es sich für gute Forschung gehört, sind dabei eine Reihe neuer Fragen aufgetaucht. Laut Theorie müsste jeder Bruch neue Biegewellen und Brüche auslösen, sodass die Spaghetti nicht nur in drei bis zehn, sondern in unendlich viele Stücke zerspringen sollten. Warum das nicht passiert, wollen Audoly und Neukirch als Nächstes untersuchen.

Die Spaghetti aus der ersten Versuchsreihe sind freilich längst verbraucht. Aufgegessen? Nein, sagt Audoly,»die waren mit öffentlichen Geldern bezahlt. Wir haben unseren Kollegen das Experiment so langevorgeführt, bis die Nudeln alle waren«.