只有信飛面大神,才能造出如此眼花繚亂的義大利麵幾何造型吧……

2021-12-25 科學藝術研究中心


太初有無,天地未分,卻說有一坨會飛行的義大利麵條怪物,不知怎地喝得酩酊大醉,豪情高漲之餘就創造了宇宙,此怪名為「飛面大神」,乃是世間唯一的真神,真神最喜歡做的事情,除了diss智能設計論,就是自己來設計這個世界……好了,所有飛面神教的信徒們,看到這裡一定會興奮得搓搓手,是時候講講義大利麵了。

平面設計師Caz Hildebrand和名廚Jacob Kenedy在2010年合作推出過一本非常酷的書,義大利麵的幾何》(The Geometry of Pasta),裡面收入有77種意面的黑白插圖。

 

事實上,他們在調研的時候一共找到了1200種意面的名字,但發現有不少只是在不同地區的不同叫法而已,有一些麵食的名字來源於文化經驗,如Dischi volanti(飛碟),有一些則來源於工業用詞,包括Eliche(螺釘)和Fusilli(主軸),還有的非常詭異,如Strozzapreti(扼殺牧師)。最終經兩人一起鑑定,應該總共有300種相對獨立的造型,而維基百科給出的是130種。

像是下面的這幾種,你可能都吃過,不過你應該沒有想過,如果把它們用幾何圖案表達出來會是這樣的。

 

最常見的通心粉(Macaroni)也可以擺出性冷淡的風格來,細麵條(Vermicelli)熨直了就拿來搭成錯落有致,還有螺旋面(Fusil Ji)被圍成了一個放射狀……看著這些圖,你會很恍惚這到底是一本烹飪書還是一本設計型錄

 

 

不過《義大利麵的幾何》如假包換是一本配有豐富食譜的廚房用書,大廚Jacob Kenedy還為此追溯了一些70年代的菜式。他的理念是不同幾何形狀的麵食所適合的醬汁及調味料都是不同的,所以需要讓烹製的人對這些有所理解才能做出最美味的食物來。

而在兩年後,兩位來自倫敦的建築師Marco Guarnieri和George L. Legendre,則專心地研究了這些麵條、面片、面卷、麵皮……的幾何與數學,推出了一本《意面設計》(Pasta by Design ),標題裡的「設計」,指的是用幾何建模的方式來搞定。

這本書收入了92種意面的拓撲結構,每種都配了生成這個形狀的解析方程,說明其曲線、角度的三維圖像和一張實體照片。兩位作者的靈感來自生物世界中的系統發育學研究,根據不同麵食的特徵,提取出了它們的數學模型,甚至還給它們建立了演化樹。可以說是非常有想法了

  

 

無獨有偶,有一位數學博主Steve Kass,在2010年的時候也在博客上po出過幾個他為義大利麵所作的微積分方程,據他在文章中介紹,自己是受到了加州大學聖地牙哥分校的數學助教Chris Tiee的啟發,後者在課堂中留給學生的小測試,就是讓他們把參數方程與意面形狀進行匹配,這讓Kass也躍躍欲試,想要複習一下自己的微積分。

下面是Kass為一種貝殼面(Conchiglie Rigati)和一種彎曲通心粉(Cavatappi)找到的微分方程,以後你在吃到它們的時候可以拿出來複習一下。

 

 

而據George L. Legendre和Steve Kass等意面信徒說,只要給他們一個形狀,就一定能寫出公式來,這不由得讓我們驚嘆,飛面大神還真是一位全知全能者,至少在數學界,已經通曉一切了……

2017年,飛面大神還進一步指導了麻省理工的幾位研究者的工作,讓他們做出了可自行摺疊的神奇義大利麵。王雯(音譯)和姚寧(音譯)等人此前一直在研究各種材料對水分的反應,通過一種能改變材料對溼度的響應的細菌,來操控其收縮和膨脹,然後他們有一天就福至心靈,想到了去做義大利麵——用明膠和澱粉片配製麵團,做成薄片,當這些薄片浸入水中時,就會變形扭曲成三維結構,一些常見的意面形式都能夠用這種方式做出來。

 

不僅僅是好玩,這個研究的現實意義體現在兩個方面:除了可以降低運輸損耗之外,還可以讓造面變得更加民主化,充分調動每個人的創作天性。研究團隊整合了一個資料庫,其中有纖維素圖案及其能產生的所有結構的尺寸,以及專門開發的轉換計算模型。這樣,通過在線界面,用戶就能夠上去設計自己想要麵食結構了。

看著可編程意面的這段可剛可柔、可鹹可甜的表演,我們已經對飛面大神的法力湧出了如江水般的崇拜,並忍不住憧憬,他下一次到底會給世界帶來什麼樣的驚喜。

http://ianchadwick.com/blog/the-geometry-and-toplogy-of-pastahttp://www.geometryofpasta.comhttps://www.npr.org/templates/story/story.php?storyId=129997818https://www.technologyreview.com/s/612157/use-your-noodle


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