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薄片披薩的物理 - 科爾姆凱勒赫 (Colm Kelleher)

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    很多人都愛吃披薩
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    但有時也很麻煩
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    披薩又軟又可以彎折
    要怎樣起司才不會掉下去呢？
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    你可能會用幾種方法：
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    你可以用兩手拿
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    但少了點氣質
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    你可以用紙盤裝
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    只把尖端露出來
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    不過還有一種辦法：
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    抓住餅皮，沿中線折起來
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    這樣披薩的尖端就不會往下掉
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    你就不會吃得滿臉都是蕃茄醬
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    或不小心吃到紙盤
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    不過為什麼折起來後
    尖端就不會往下掉呢？
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    想了解原因，先要知道兩件事：
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    一點關於曲面的數學
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    和一點關於薄片的物理
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    首先是數學
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    假設我有一個橡膠做的平面
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    很薄、而且可彎曲
    可以輕易捲成圓柱狀
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    我並沒有拉長，只是捲起來
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    一個形狀可以不經過拉長或壓皺
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    變換成另一個形狀
    這性質叫等距同構 (isometry)
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    數學家會說平面和圓柱面是
    等距同構
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    但並非所有形狀都是等距同構
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    若我想把平面彎成球面的一部分
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    那我一定做不到
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    你可以自己試試看
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    一張紙不拉長或壓皺
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    想密合在足球表面上
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    是不可能的
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    所以數學家說
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    平面和球面不是等距同構
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    還有一種常見的形狀
    和我們剛剛看過的任何形狀
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    都不是等距同構
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    洋芋片
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    洋芋片的形狀
    和平面不是等距同構
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    如果你想把橡膠平面
    彎成洋芋片的形狀
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    一定要拉長
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    不只是彎曲，同時也要拉長
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    以上是數學的部分
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    不算太難，對吧？
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    現在改談物理
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    可以歸納為一句話：
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    薄片容易彎曲，但較難拉長
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    這非常重要
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    薄片容易彎曲，但較難拉長
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    還記得我們把橡膠平面捲成圓柱嗎？
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    這不太難，對吧？
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    但想像一下，如果想把它拉長
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    讓面積增加一成，會有多困難
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    非常困難
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    問題在於彎折薄片，需力較少
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    拉長或壓皺薄片比較困難
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    最後回來談披薩
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    假設你買了一塊披薩
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    你從餅皮的部分拿起來，沒有對折
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    由於重力，這塊披薩就會向下彎
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    畢竟披薩蠻薄的
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    而我們知道薄片是容易彎曲的
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    你沒辦法把它送進嘴裡
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    因為起司和蕃茄醬會滴滿地
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    很麻煩
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    所以你把它對折
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    此時你強迫披薩變成
    塔可餅 (taco) 的形狀
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    這並不太難
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    畢竟這形狀和原本的平面披薩
    是等距同構的
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    但想像披薩要向下掉時
    會發生什麼事
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    如果你有對折的話
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    它會像一個下垂的塔可餅
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    而下垂的塔可餅跟什麼很像？
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    就是洋芋片！
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    但我們知道洋芋片和橡膠平面
    或者說「披薩平面」
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    並非等距同構
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    這表示要變成這樣的形狀
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    披薩一定要拉長
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    因為披薩是薄片，需要很大的力量
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    相對於一開始
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    對折的力量
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    所以結論是？
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    當你對折披薩，它變成另一種形狀
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    需要很大力量才能把尖端彎下來
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    通常重力不足以達到這種力量
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    好像一次講太多了
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    我們來個快速重點複習
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    當披薩對折時
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    重力不足以把尖端往下彎
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    為什麼？
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    因為要把披薩拉長並不容易
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    而要把尖端往下彎
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    就一定要拉長
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    為什麼？
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    因為那樣披薩的形狀
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    就會像下垂的塔可餅一樣
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    和原本平面的披薩並非等距同構
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    為什麼？
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    因為數學
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    像是披薩這個例子
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    我們可從不同形狀的
    數學性質中學到很多
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    若形狀剛好和披薩一樣，那就更好了
Title:
薄片披薩的物理 - 科爾姆凱勒赫 (Colm Kelleher)
Description:

完整課程請見：http://ed.ted.com/lessons/pizza-physics-new-york-style-colm-kelleher

大家都愛吃披薩，但各種披薩的堅硬度都不同。如果又薄、又平、又大的「紐約式」披薩是你的最愛，那吃完後髒亂的程度應該跟美味的程度有得比。科爾姆凱勒赫 (Colm Kelleher) 概述了一些科學與數學的性質，來告訴我們與其穿圍兜兜吃披薩，對折才是最佳的替代方案。

主講：Colm Kelleher 動畫：Joel Trussell
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Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
03:58

Chinese, Traditional subtitles

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