第326話：屬於OREO餅乾的公平正義

超中二物理宅

發佈於超中二物理宅的科學雜記

更新於 2022/07/24發佈於 2022/07/24閱讀時間約 5 分鐘

人因夢想而偉大，今天要講的是Oreo餅乾如何讓一個小女孩成為MIT博士候選人的勵志故事。

夾著香滑奶油的黑巧克力餅乾，Oreo，好吃！可以直接吃、泡進牛奶吃、磨成粉末灑在麥當勞的蛋捲冰淇淋上，變成冰炫風吃、甚至可以跟鹽酥雞一起炸來吃！

不過相信大家都有這樣的體驗：當只有一塊Oreo，但是有兩個小孩要吃的時候，怎麼分都分不好：從中間折成兩個半圓形，會不一樣大而讓小孩吵架；把兩片餅乾分開，永遠只有一片有奶油，另一片只有餅乾…

什麼？你沒有這種經驗？難道你從小就是永遠可以吃整片的「達到Oreo自由」的成功人士？！

多年前，美國有一位小女孩Crystal Owens，帶著「為什麼Oreo掰開時不能讓內餡的奶油平均分配」這樣的疑問長大，為了解決這個問題，她努力不懈用功讀書，終於成為MIT的博士班學生。

她的博士論文研究的主題是，用奈米碳管當作3D列印的材料，來製作可彎曲變形的電子元件。有一天，她的實驗室裡有用來測量流體受到扭力時，流體的黏滯性如何改變的「流變儀」這種儀器，當她用流變儀測量她的奈米碳管3D列印材料的特性時，突然想到：「我可以用這個好東西來研究一下怎麼掰Oreo，好耶！」

於是Owens將Oreo餅乾放到流變儀上，進行了各項標準的「流變學」測試。首先，如果是用扭轉的形式（兩片餅乾一片順時鐘、一片逆時鐘旋轉）來讓兩片餅乾分開，所需要的力矩大概跟轉開一個喇叭鎖差不多、大約是轉開保特瓶蓋的1/10；內餡奶油的應力限度大約是花生醬的兩倍，跟摩札雷拉起司差不多。（←想像一下口香糖：輕輕把它拉長，放手後它會像彈簧一樣恢復原來的形狀，但是用力把它拉很長的時候，就回不去了，那個分界點就是「應力限度」）。

接下來才是重頭戲！用手施力去掰Oreo沒辦法保持穩定與平均是無可奈何，但是有了MIT的精密儀器，說不定就能完成Owens從小「把Oreo中間的奶油『平均分邊』」這個夢想了！

將Oreo平放，下面的餅乾固定在流變儀的底座上，上面的餅乾跟著上方轉盤一起轉動，施力十分均勻，轉速也精密控制。針對各種不同轉速、不同的內餡厚度（正常版、雙倍夾心 double stuf、超重量級夾心 mega stuf）、不同口味餅乾（黑巧克力、金奇香草），結果是：即使是MIT實驗室的精密儀器，也無法駕馭Oreo！不管用什麼方法，夾心的奶油，就是無法平均分配給兩片餅乾…

超過九成的結果都跟手掰一樣，都是奶油幾乎都黏在其中一片上，而且奇怪的是，在同一條包裝的Oreo裡面，靠包裝左邊的Oreo奶油有八成黏在右邊的餅乾上，包裝右邊的則是大部分黏在左邊。剩下的不到十分之一則有兩種狀況：內餡還沒分開，餅乾就破掉了（這在「金奇香草」口味中特別容易發生）；還有就是內餡雖然大致上平均分配，但是是「破掉的」，也就是兩片餅乾都是一半面積有完整厚度的內餡，另外一半完全沒有（請看圖會比較清楚），這種狀況幾乎都出現在「雙倍夾心」這種規格。

到底有沒有理想中的「內餡平均分配、而且平均分佈在整片餅乾上」呢？抱歉，一個也沒有。其原因可能是內餡在一開始就存在著一些缺陷，導致分開時出現「對稱破缺」。

所以這個「Oreo大魔王」的確不好對付，Owens為了進一步研究，另外設計了一部專門對付Oreo的流變儀，並將之命名為「Oreometer」，相對於流變儀Rheometer，也算是諧音梗；同時她宣稱開創了一個相對於流變學Rheology的「Oreo學」Oreology，果然把什麼英文字都加上-ology，聽起來就會變得很厲害的感覺。