走进科学
意面宇宙：从厨房到物理学
意面不仅是美食，还藏着物理学谜团。从超薄面条到酱汁凝结，科学家用它探索物质、生命起源，甚至宇宙规律。
意面摆在眼前，你大概不会联想到宇宙的奥秘。可近百年来，物理学家们却对它的奇特性质着了迷。你或许觉得物理学家只关心星辰大海，比如宇宙的形状，或组成万物的微小粒子。但别忘了，他们也有日常的生活，而那份探究宇宙的好奇心，有时会悄悄溜进厨房。意面，这个平凡的小东西，似乎特别能勾起他们的兴趣。
早在百年前，意面就成了科学研究的焦点。通过这些研究，科学家们不仅发现了固态物质的新特性，揭开了食物化学的面纱，甚至还找到与生命起源的联系。意面科学的热潮告诉我们，日常生活中潜伏着深刻的疑问，而那些停不下来提问的“饿肚子”物理学家，总是乐此不疲。比如，一根意面到底能有多细？普通意面单根直径在1到2毫米之间，但像乌冬面粗到4毫米，天使发面却细至0.8毫米。最细的手工面是意大利Nuoro的特产su filindeu，仅0.4毫米，细得只有当地几位妇女会做。
最近，伦敦大学学院的一群研究者不满足于此，他们想用21世纪的实验室技术挑战极限。他们采用了“电纺”技术：先把面粉溶进带电的特殊溶液，装进注射器，然后对着带负电的平板拉出面团。研究负责人Beatrice Britton解释说：“溶液被拉成细长的面条状，落向收集盘。”溶液干了之后，留下纵横交错的超细意面。她说：“肉眼看像一块千层面，但显微镜下是0.1毫米的细丝组成的网。”这些面条比普通意面硬得多，团队希望借此研究出可替代塑料纳米纤维的生物降解材料，用来过滤液体或治疗伤口。
意面科学的魅力还不止于此。物理学家们对这团面团的执着由来已久。1949年，布朗大学的George F Carrier在《美国数学月刊》提出了“意面难题”：为什么吸意面时总免不了酱汁溅脸？他用公式算出，面条越短，甩动的幅度越大，最后难免拍到嘴唇，酱汁也随之“爆发”。遗憾的是，他的数学推导没能解决这个“脸部危机”。这似乎是宇宙法则里逃不掉的宿命。后来，有人反过来研究“逆意面问题”——面条从嘴里滑出而不是被吸入，像急着吃烫面条却不得不吐出来的情景。至于两只狗同时从一根意面两端开吃这种复杂状况，至今还没人敢碰。
说到意面物理学，美国传奇物理学家Richard Feynman也有份儿。他破解了量子力学的谜团，但鲜为人知的是，他还对意面着迷。一天晚上，他纳闷为什么掰意面总断成三段而不是两段。于是，他和同事在厨房里掰了一整晚，弄得满地都是。Feynman的疑问引发了25年的探索，直到2005年，两位法国研究者揭示：意面起初确实断成两段，但断裂后，两段弯曲的部分迅速弹直，释放的冲击波导致更多碎裂。2018年，MIT团队找到解决办法——掰之前轻轻扭转面条，用实验室设备能完美分成两半。这不仅解开了意面之谜，还帮助理解撑杆跳运动员熟悉的三段断裂现象。
意面还有更多秘密。我那意大利裔美国妈妈教我煮面时要把干面掰半，这样能平放进锅里。但对许多意面爱好者来说，这简直是大逆不道。他们喜欢把整束干面直立放进沸水，看着它慢慢软化、弯曲、下沉。这看似平常，可若把刚煮弯的面条捞出晾干，它不会变回笔直的样子——短短几分钟，面条的内在就变了。2020年，两位物理学家解开了这个谜：关键在于“黏弹性”，意面在受力时，水会渗入外层，永久改变它的结构。
煮熟的意面更是个机械奇迹。有人把面条扔地上，研究它如何卷曲，借此了解绳子到DNA的弹性材料。还有人把意面打结，测试它在哪种拉力下断裂。而意面物理学的妙处还不止于面条本身——酱汁里也藏着科学奥秘。八位意大利物理学家在德国研究时，对罗马经典菜cacio e pepe又爱又恨。这道菜简单得只需面水和羊奶酪，却总让他们手忙脚乱——奶酪常凝成块，毁了酱汁，尤其煮大份时，连请德国同事吃饭都不敢。Ivan Di Terlizzi说：“我们可不能在德国人面前搞砸这道菜。”
幸运的是，他们中有“相分离”物理的顶尖专家，这种现象正是酱汁凝结的元凶。经过激烈争论，他们用简易设备——热水浴、厨房温度计、培养皿和iPhone相机——在Di Terlizzi家煮了一周末的cacio e pepe。他们发现，酱汁里的蛋白质一热就变黏，与脂质粘成“马苏里拉团”。淀粉本该包住脂质防止粘连，但温度过高，蛋白质黏性胜出。他们找到解决办法：加足够淀粉，比如溶了玉米淀粉的水。论文最后，他们附上完美食谱，还引用了米其林厨师Luciano Monosilio的YouTube视频——他也建议加玉米淀粉。
意面科学揭示，即便物理学家探究天地之极，日常现象仍可能让他们束手无策。就像cacio e pepe，意大利老奶奶早知道得低温慢煮，而实验室的电纺技术，也不过比Nuoro手工面稍细一点。Vishal Patil说：“意面简单又好玩。”正是这种廉价美味，让它成了全球街头美食，也让Feynman毫不犹豫地在厨房里掰了一地。或许，对科学家来说，在黑板前苦算一天后，意面的小小奇迹，才是最好的精神食粮。
