Spiegazione scientifica del perchè il toast cade dalla parte del burro.

toast

A proposito del motore a gatto imburrato si è aperto un acceso dibattito proprio sul teorema secondo cui un toast che cade, lo fa dalla parte del burro non è la Legge di Murphy (che invece è "Se una cosa può andare storta, lo farà"), ma bensì un suo corollario, ovvero una dimostrazione pratica. Infatti se una fetta di pane cade dal lato non imburrato è più facilemente riutilizzabile rispetto a una che cade dal lato del burro (o marmellata che sia). In pratica se una delle due opzioni è potenzialmente più pericolosa, tenderà ad essere quella più probabilmente che avverrà.

Il tutto però serve per segnalare la notizia, un pò vecchia ma non in tanti la conosceranno, che un'equipe di scienziati si è guadagnata il premio Ignobel per aver proprio studiato questo tipo di fenomeno. Riporto il testi integrale dello studio e le motivazioni del premio. Lascio a voi ogni commento!

«Abbiamo studiato la dinamica di un toast che cade per terra
dall'alto di un tavolo. È diffusa tra le masse popolari la
convinzione che all'ultimo stadio la faccia imburrata sia
rivolta all'ingiù, rispettando così la legge di Murphy («Se
una cosa può andare storta, lo farà»). Stando all'opinione
scientifica prevalente invece, il fenomeno è sostanzialmente
casuale, con un 50% di probabilità per ogni esito. In questo
lavoro dimostriamo che i toast hanno una tendenza intrinseca
a cadere sul lato imburrato in un'ampia gamma di condizioni.
Inoltre dimostriamo che l'esito va ascritto in ultima analisi
ai valori delle costanti fondamentali. In quanto tale, questa
manifestazione della legge di Murphy sembra essere una
caratteristica ineluttabile del nostro universo».

Dall'articolo di Robert Matthews

Motivazione ufficiale

Il premio Ig Nobel per la fisica è stato assegnato a Robert Matthews dell'università di Aston, in Inghilterra, per le ricerche sulla legge di Murphy e in particolare per aver dimostrato che i toast cadono spesso sul lato imburrato.
L'articolo intitolato Tumbling toast, Murphy's law and the Fundamental Constants (Il capitombolo del toast, la legge di Murphy e le costanti fondamentali) è uscito sull'«European Journal of Physics», vol. 16, n.4, 18 luglio 1995, pp. 172-176. I dettagli dell'esperimento empirico compiuto in seguito sono stati pubblicati dalla «School Science Review», vol. 83, 2001, pp. 23-28.

La caduta del toast imburrato è, tra le altre cose, uno scherzo vecchio come il cucco. Nel 1844, il poeta satirico James Payn scrisse:

«Mai vidi pezzo di pan tostato
che per quanto lungo e greve
nel cascar giù nella polvere
non atterrasse sul lato imburrato».

Più di un secolo dopo qualcuno (della cui identità si dibatte tuttora accanitamente) ha suggerito che, poiché i gatti atterranno sempre in piedi, legando un po' di toast imburrati alla schiena di un gatto si otterrebbe una configurazione che continuerebbe a girare su sé stessa per sempre, a pochi centimetri dal suolo.

Nel 1995 Robert Matthews ha condito il toast in oggetto con un po' di matematica e ottenuto una rivelazione.

Matthews, fisico, membro della Royal Astronomical Society e della Royal Statistical Society, è altresì uno studioso della legge di Murphy e perciò del problema del toast.

Occorre prendere in considerazione svariati fattori. Per prima cosa, Matthews ha demolito un presupposto ampiamente condiviso:

«Di solito si crede», ha scritto, «che il fenomeno sia il prodotto di un'autentica asimmetria fisica, dovuta alla presenza del burro su uno dei lati... Questa spiegazione non può essere esatta. La massa del burro aggiunto al toast (dell'ordine di 4 grammi) è poca rispetto alla massa della fetta classica di pane tostato (dell'ordine di 35 grammi), è spalmata in uno strato sottile e penetra nel corpo della fetta. Il suo contributo al momento di inerzia complessivo del toast - e quindi il suo effetto sulla dinamica rotazionale - è pertanto trascurabile».

Da qui in poi, con sole quattro pagine di calcoli, Matthews ha analizzato il comportamento di una lamina rettangolare, omogenea, ruvida e rigida, di massa m e di lato 2a, che cade da una piattaforma rigida posta a un'altezza h dal suolo. Ha esaminato la dinamica di tale corpo a partire da uno stato iniziale in cui il centro di gravità sovrasta il tavolo da una distanza delta-zero, e l'ha inseguita spietatamente lungo ogni tappa del suo periglioso viaggio fino allo stato finale in cui l'altezza h è uguale a zero.

Alla fine del percorso lo aspettava una scoperta straordinaria.

«La formula per ottenere l'altezza massima degli esseri umani risulta comprendere tre delle cosiddette "costanti fondamentali dell'universo". La prima - la costante elettromagnetica di struttura fine - determina la forza dei legami chimici del cranio mentre la seconda - la costante gravitazionale - determina la forza di gravità. Il cosiddetto "raggio di Bohr" detta infine la dimensione degli atomi che costituiscono il corpo. Il valore preciso di queste tre costanti fondamentali è parte integrante del progetto stesso dell'universo negli attimi immediatamente successivi al Big Bang. In altre parole, il toast che cade dal tavolo della prima colazione atterrerà sul lato imburrato perché l'universo è fatto così».

Ciò non è bastato a porre fine alla controversia (infatti la stessa legge di Murphy lo esclude). Appena letto l'articolo di Matthews, frotte di scienziati sono scesi in campo cianciando furiosamente di valori parametrici, di calcolo delle variazioni e di sottigliezze metodologiche delle valutazioni stocastiche. Sono quisquiglie, mere briciole. Il lavoro di Matthews ha dettato uno standard di qualità con il quale tutti i ricercatori dovranno fare i conti.

Per aver aggiunto una cucchiaiata di matematica al burro spalmato sul toast, Robert Matthews ha ricevuto il premio Ig Nobel 1996 per la Fisica.

Il vincitore non ha potuto presenziare alla cerimonia di premiazione; ha inviato invece un discorso di accettazione videoregistrato. Nel rispetto della legge di Murphy, la cassetta è arrivata a Harvard quattro giorni dopo la cerimonia. Robert Matthews avrebbe voluto dire:

«Grazie mille per il premio. Dimostrare che la legge di Murphy - "Se una cosa può andare storta, lo farà" - è parte integrante del progetto dell'universo ha procurato a uno come me, fra gli uomini più pessimisti che ci siano sulla Terra, un grande piacere e ora anche un premio Ig Nobel. Ovviamente il mio lavoro ha un aspetto più serio, ma adesso non mi viene in mente. Ah sì, dovrei uscire più spesso».

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