علم اسپاگتی: پاستا چه چیزی را درباره‌ی جهان آشکار می‌کند؟

برخلاف بیشتر مولکول‌ها، پروتئین‌ها هنگام گرم‌شدن چسبناک‌تر می‌شوند. پژوهشگران دریافتند که با افزایش دمای سس، این خاصیت باعث می‌شود پروتئین‌ها به لیپیدها بچسبند و توده‌هایی شبیه به موزارلا تشکیل دهند. در یک کاتچو اِ پِپه‌ی خوب، نشاسته مانع از این اتفاق می‌شود. نشاسته یک لایه‌ی محافظ در اطراف مولکول‌های لیپید ایجاد می‌کند و از چسبیدن آن‌ها به پروتئین‌ها جلوگیری می‌کند؛ اما اگر سس بیش از حد داغ شود، چسبندگی بیشتر پروتئین‌ها این سد را از بین می‌برد.

پس از درک علم پشت این پدیده، راه‌حل آن نیز آشکار شد. دی ترلیتزی می‌گوید: «اگر مقدار نشاسته‌ی کافی را از یک حد معین بالاتر ببرید، دیگر این حالت جداشدگی رخ نمی‌دهد.» آب پاستا معمولاً نشاسته‌ی کافی برای تضمین این حد آستانه را ندارد، بنابراین محققان پیشنهاد کردند که مخلوطی از نشاسته‌ی ذرت حل‌شده در آب به سس اضافه شود.

گروه تصمیم گرفتند که دست‌نوشته‌ی پژوهشی خود را با یک دستورالعمل بدون خطا برای این غذای کلاسیک به پایان برسانند؛ اما با بررسی مقالات علمی مرتبط، متوجه شدند که نخستین کسانی نیستند که به این «الهام کاتچویی» رسیده‌اند. برای حفظ صداقت علمی، آن‌ها در مقاله‌ی خود به یک ویدیوی یوتیوبی اشاره کردند که در آن لوچیانو مونسولیو، سرآشپز رومی دارنده‌ی ستاره‌ی میشلن، همین راهکار افزودن کمی نشاسته‌ی ذرت را برای داشتن دستوری بی‌نقص توصیه می‌کند. دی ترلیتزی می‌گوید: «این تنها منبع غیرعلمی مقاله‌ی ما است.»

فیزیکی که پژوهشگرها به کار گرفتند، چسبندگی کاتچو اِ پِپه را به ایده‌هایی درباره‌ی منشأ حیات روی زمین مرتبط می‌کند. زیست‌فیزیکدانان از مفهوم «جداسازی فازی» برای درک چگونگی انعقاد و تقسیم قطرات مایع درون یک محلول استفاده می‌کنند. جیاکومو بارتولوچی، یکی دیگر از نویسندگان این پژوهش، می‌گوید: «تقسیم یک قطره بسیار شبیه به تشکیل یک پیش‌سلول است.» برخی معتقدند که درون این حباب‌های کوچک که پیش از سلول‌های واقعی وجود داشتند، اجزای سازنده‌ی حیات از طریق فرآیندی مشابه «فاز موزارلا» گرد هم آمده‌اند. همین ایده‌ها به زیست‌شناسان کمک می‌کند تا بفهمند پلاک‌هایی که باعث بیماری آلزایمر می‌شوند، چگونه در مغز تجمع می‌یابند.

چرا اسپاگتی به چنین موضوع جذابی برای فیزیکدانان تبدیل شده است؟ به گفته‌ی ویشال پاتیل، استاد ریاضی دانشگاه سن‌دیگو کالیفرنیا و یکی از کاشفان روش «پیچ و شکستن»:

در درجه‌ی اول با ترکیب ساده‌ی آب، آرد و گرما روبه‌رو هستیم. اینکه ترکیبی از تنها چند مؤلفه می‌تواند چنین پرسش‌های عمیقی را برانگیزد، نشان می‌دهد که فیزیک در پس همه‌ی چیزهایی که می‌بینیم و انجام می‌دهیم نهفته است.

همچنین مسئله اسپاگتی نشان می‌دهد هرچقدر فیزیکدانان در بررسی‌های خود عمیق‌تر شوند، پاسخ‌ها همچنان ممکن است برای توضیح پدیده‌هایی که هر روز با آن‌ها روبه‌رو هستیم، کافی نباشند. درباره‌ی کاتچو اِ پِپه، تمام ابزارهای فیزیک نظری صرفا می‌توانند چیزی را تأیید کنند که هر مادربزرگ ایتالیایی از پیش می‌دانست: هنگام پختن آن، شعله‌ی اجاق را پایین نگه دارید. روش‌های آزمایشگاهی برای تولید الیاف فوق‌العاده نازک، تنها اندکی نازک‌تر از اسپاگتی‌هایی است که زنان شهر نیورو در ایتالیا روزانه با دست تهیه می‌کنند.

پاتیل می‌گوید: «اسپاگتی یکی از در دسترس‌ترین چیزهایی است که می‌توان با آن کار کرد.» هزینه‌ی پایین نودل‌های بر پایه‌ی آرد، آن‌ها را به یک خوراک محبوب و در دسترس برای بسیاری از فرهنگ‌ها در سراسر جهان تبدیل کرده است و همچنین اسپاگتی در ناپل یکی از غذاهای خیابانی رایج به شمار می‌رود. به همین دلیل فاینمن بدون هیچ تردیدی توده‌ای از اسپاگتی را روی کف آشپزخانه‌ی خود می‌شکست.

پس از یک روز طولانی در پای تخته‌سیاه، درگیر با ریاضیات دشوار مکانیک کوانتومی یا سیاه‌چاله‌ها، شگفتی‌های مکانیکی اسپاگتی بهترین سرگرمی برای ذهن دانشمندان در هنگام غذاخوردن است.