Fyzika v kuchyni - chleba, který padá na zem namazanou stranou

Proč padá chleba na zem vždycky namazanou stranou? Je to zákon schválnosti? Nebo je to způsobeno úplně jinými zákony? (délka blogu 3 min.)

Záhada chleba, padajícího na zem vždy tou namazanou stranou, je natolik zajímavá, že byla za její rozluštění udělena Nobelova cena, respektive její alternativa, tzv. Ig Nobelova cena.

Ig Nobelova cena…

… je parodie na Nobelovu cenu. Uděluje ji každý rok v říjnu časopis Annals of Improbable Research (česky Letopisy nepravděpodobného výzkumu) za neobvyklé nebo triviální výsledky vědeckého výzkumu. Komise, která ceny uděluje, je ovšem složena z nositelů skutečných Nobelových cen. Oceňovány jsou vědecké výzkumy, které se zabývají nepříliš vážnými tématy. 

Záhada padajícího chleba

S chlebem, který padá na zem vždy tou namazanou stranou vchází do kuchyně Murphyho zákon.

“Co se může pokazit, to se také pokazí”.

Je to zvláštní a záhadný jev. Pokud vám upadne náhodou chleba na zem, padá téměř vždy na svou namazanou stranu. Pokud ho ale necháme spadnout schválně, padá se stejnou pravděpodobností na namazanou a nenamazanou stranu. Nepřipomíná vám to něco? Samozřejmě! Kvantové jevy! Pozorovaná částice se chová jinak, než částice nepozorovaná.

Na vině je samozřejmě, jak jinak - fyzika. Nejsou to ovšem kvantové jevy, kdo způsobuje zdánlivý kuchyňský zákon schválnosti.

Pokus s namazaným chlebem

Rozeberme si výchozí parametry. Pokusu se účastní - toustový nebo jiný druh chleba, máslo nebo jiná potravina k namazání, nůž, stůl s běžnou výškou 80 cm, židle s běžnou výškou 40 cm, vy - a hadr na úklid.

Pokus spočívá v tom, že experimentátor shodí namazaný chleba ze stolu tak, aby to vypadalo jako náhoda. Výsledek: v devíti z deseti případu padá chleba na zem právě tou čerstvě namazanou stranou.

Podobné pokusy probíhají v každé kuchyni. Ig Nobelovu cenu získal ovšem pokus, který byl modifikovaný - experimentátor postavil na stůl ještě židli. Chleba, který padá z této židle, naopak padá na svou nenamazanou stranu. Zdá se, že tu něco porušuje zmiňovaný zákon schválnosti - a to něco jsou … zákony fyziky.

Fyzika padajícího chleba

Vysvětlení je vlastně úplně jednoduché. Ve skutečnosti jsou na vině naše stoly - jsou příliš nízké.

Chleba, který se náhodou ocitne na hraně stolu a spadne přes ni na zem, začíná automaticky rotovat kolem své vodorovné osy. Proč právě vodorovné osy? Je to osa, která má stejnou orientaci jako stolní hrana, přes kterou se chleba vydává na svou pouť k zemi.

Tato rotace ovšem probíhá relativně pomalu. Při pádu z 80 cm výšky zvládne chleba v běžných podmínkách vykonat jen polovinu otáčky. Ta strana, která byla původně navrchu a kterou jste namazali třeba máslem, pak leží vespod - chleba spadl na zem namazanou stranou.

Situace se změní, pokud chleba padá ze židle, která stojí na stole. Výška pádu se tím zvyšuje z 80 cm na 120 cm. Za dobu, po kterou chleba padá na zem, stihne provést něco více než tři čtvrtě otáčky. I když to není plná otáčka, stačí to, aby se chleba na zemi ocitl ve “správné” poloze, tedy namazanou stranou navrch.

Také “záhada kvantových jevů” je rozluštěna. Pokud upustíte chleba na zem schválně, padá se stejnou pravděpodobností na namazanou na nenamazanou stranu. Není to ovšem tím, že jev pozorujete. Je to spíš způsobeno samotným průběhem pádu.

Při úmyslném upuštění na zem se chleba v naprosté většině případů nedostává do té “správné” rotace. Například chleba, který pustíte na zem ve svislém stavu, tedy “kůrkou napřed”, dopadne na zem na zmíněnou kůrku a následně se se stejnou pravděpodobností překulí na jednu nebo druhou stranu. I když si dáte tu práci a hodíte ho tak, aby se dostal do cílené rotace, způsobují malé odchylky stejný jev - chleba padá na svou namazanou a nenamazanou stranu stejně často.

Resumé

Některé jevy mají prostě úplně jednoduché vysvětlení a nepotřebujeme na ně ani kvantovou fyziku - ani znalosti komplikovaných teorií. A už vůbec nejsou způsobeny nadpřirozenými silami.