إذا طويت بعناية قرصًا من مادة طرية وربما صالحة للأكل، فما الذي سيجعله يحتفظ بشكله؟ وكم مرة يمكن طيها قبل أن تبدأ في المقاومة ثم تستقيم مرة أخرى؟

فيزيائي من فرنسا، موطن الفطائر – نسيج الكرنبقررت أن تجد الجواب. اتضح أن كل ما تحتاجه يمكن وصفه برقم واحد فقط.

بدأ توم مارزن من جامعة كورنيل بالتفكير في آليات طي الكريب أثناء إجازته في موطنه بريتاني، حيث يحظى هذا الكريب الرقيق بشعبية خاصة. إذا قمت بطي الحافة فقط، فسوف تتكشف الفطيرة على الفور، ولكن إذا قمت بعمل طية أكبر، فإن الاحتكاك والجاذبية يثبتانها في مكانها. ما هي القوانين التي تقف وراء هذا السلوك؟

حول مارزن السؤال إلى دراسة علمية، نتائج والذي سيقدمه في مؤتمر الجمعية الفيزيائية الأمريكية في دنفر. ويختلف عمله عن دراسة الطيات الشبيهة بالأوريغامي التي لا رجعة فيها والتي يتابعها بعض الفيزيائيين.

يقول العالم: “في حالتنا نحن نتحدث عن ما يسمى بالثنية الناعمة أو الناعمة. ويتم تحديدها فقط من خلال مقاومة الجاذبية والمرونة”.

المعارضة تبدو هكذا. لنفترض أن حماتها خبزت الفطائر. رقيقة، من العجين الفطير. نأخذ واحدًا منهم ونضعه على الطاولة. إذا قمت بتحريف حافتها، فمن المرجح أن تستقيم؛ وإذا قمت بطيها إلى نصفين، ستكون الطبقة العليا ثقيلة بما يكفي لحمل المكافأة عند طيها.

استنتج مارزن أنه يمكن التنبؤ باستجابة الفطيرة للطي باستخدام كمية واحدة فقط – طول الجاذبية المرنة ل_{على سبيل المثال}الذي يجمع بين كثافة المادة وصلابتها وجاذبيتها. واقترح أن نفس الخاصية ستحدد سلوك المواد المرنة في مواقف أخرى، وقد أكد نموذج الكمبيوتر تخمينه.

لاختبار الحسابات عمليا، قام الفيزيائي بتجربة الأقراص البلاستيكية، والتورتيلا التي تم شراؤها من المتجر، وبالطبع الفطائر. في البداية قام بإعدادهم بنفسه، لكن تبين أنهم غير مناسبين للعلم.

يوضح العالم: “لم أستطع التحكم في سمكها”. “ثم طلبت من والدتي إجراء تجارب في فرنسا. طلبت منها شراء الفرجار والمساطر ومجموعة من الفطائر الجاهزة. على الأرجح تم تصنيعها تلقائيًا، مما يعني ضمان أن يكون سمكها موحدًا. لقد فعلت كل شيء بشكل صحيح للغاية.”

أكدت تجارب مارزن أن جميع جوانب الفطائر القابلة للطي يتم تحديدها من خلال طول الجاذبية المرنة. على سبيل المثال، فإنه يحدد مقدار الورقة المطوية التي ستدخل في الحلقة. وهذا بدوره يحدد ما إذا كان السطح سيظل مسطحًا بدرجة كافية للطية التالية.

تتنبأ المعادلات التي استنتجها بشكل صحيح: يمكن طي فطيرة يبلغ قطرها 26 سم وسمكها 0.9 ملم حتى أربع مرات، ويمكن طي كعكة مسطحة يبلغ سمكها 1.5 ملم بنفس القطر، ولكن أكبر بمقدار 3.4 مرة. ل_{على سبيل المثال} – مرتين فقط.

ويخلص مارزن إلى أن “هذا الطول يصف فيزياء العملية بأكملها”.