卵を割らずに落とす最良の方法(科学による)

卵を割らずに落とす最良の方法(科学による)

ハンプティ・ダンプティがこのニュースを読んでくれることを祈ります。今日発表された研究によると、科学者たちは卵を落としても割れない最も安全な方法を発見したようです。

MITの研究者らが行ったこの研究は、木曜日にCommunications Physics誌に掲載されました。約200回の実験を経て、研究チームは卵を垂直に落とすよりも水平に落とす方が無傷でいる可能性が高いことを突き止めました。これは、民間伝承とは全く逆の結果です。

MITをはじめとする多くの大学では、学生向けに「卵落としチャレンジ」を定期的に開催しています。目標は至ってシンプル。つまようじや麻ひもといった基本的な材料と、ちょっとした工夫で卵を落としても割れない装置を作るのです。

画像2
MITで最近行われた卵落としチャレンジで生まれた卵の一部。© Tal Cohen et al

しかし、研究者でエンジニアのタル・コーエン氏によると、教師やオンラインの情報源では、卵が割れるリスクをさらに低減するために、卵を垂直に立てておくことを推奨することが多いそうです。このアドバイスの根底にある前提は、卵の垂直構造がアーチに似ており、アーチはそれにかかるエネルギー(または力)の負荷を再分配するのに非常に優れているというものです。

「このコンペを何度か行ううちに、私たちは一般的な考え方に疑問を抱き始めました。アーチに当てはまる静的な説明が、動的な衝撃の場合にも当てはまるとは思えなかったのです」と、MITの持続可能な材料とインフラ部門の准教授であるコーエン氏はギズモードに語った。

コーエン氏と彼女のチームは、最近のMITチャレンジの最後に残された卵のいくつかを研究室で試してみましたが、最初の実験では結論が出ませんでした。そこで、彼らは正式な、より大規模なプロジェクトを開始することにしました。

研究者たちは合計180個の卵を垂直または水平に硬い表面に落としました。卵は8、9、10ミリメートル(基本的に0.32インチから0.39インチ)の3つの異なる高さで、それぞれ60個ずつ落下させました。そして全体的に見て、垂直に落とした卵の方が割れ方が悪かったのです。例えば、垂直に落とした卵は8ミリメートルの高さで半数以上が割れたのに対し、水平に落とした卵は10%未満でした。さらに実験を進めたところ、水平に落とした卵は、垂直に落とした卵よりも割れるまでに圧縮される可能性があることも明らかになりました。

この研究結果は世界を変えるほどのものではないかもしれないが、科学の授業で教えられているような常識でさえ、時として私たちを誤った方向に導くことがあるということを明らかにしている。

「人々は、静力学において重要な剛性と強度について、直感的に理解しやすい傾向があります。アーチに沿った荷重の再分配を直感的に捉えることがよくあります。しかし、動力学が絡む場合、靭性も重要な量となります」とコーエン氏は述べた。「例えば、ガラスとゴムの2つのボールを考えてみましょう。ガラスボールは硬く、強度も高いかもしれませんが、高い場所から落とすとガラスボールは割れやすいのに対し、ゴムボールは変形することで運動エネルギーを吸収し、割れることはありません。」

コーエン氏は、卵のように薄い殻で中身を守っているものは、自然界にも工学界にもたくさんあると指摘する。そのため、今回の研究は「人々がこうした構造についてどう考えるかにも影響を与える」可能性が非常に高いと彼女は述べた。

個人的には、次に料理中に卵をキッチンの床に落としてしまったときに、水平にしておくことを覚えておくべきだったと自分に腹を立てる理由がまた一つ増えるのでうれしいです。

Tagged: