馬鞍形薯片不易碎——幾何之神的超能力

七君編譯

常吃薯片的你肯定能發現，品客薯片和樂事袋裝薯片長得很不一樣。樂事薯片是各種橢圓形的變異，而品客的形狀卻長得像個馬鞍。這種奇特的形狀有個名字——雙曲拋物面。

如果你注意觀察，你會發現，品客薯片很少會一罐子都碎了，而且，從來也不會碎成對稱的兩瓣，這就是幾何之神賦予品客的超能力。

普通薯片容易碎成兩大片，但雙曲拋物面就不一樣了，因為小裂縫很難擴大成一長條裂縫，會“嘩啦”一下子擴散開來，所以雙曲拋物面的薯片只能碎成一小塊一小塊的，很難碎成兩瓣，更無法碎成對稱的形狀。

這種“心機”設計，既保證了薯片在包裝運輸過程中不容易大面積地碎掉，還可以保證“只碎于口，不碎于手”的松脆感。

另外，雙曲拋物面不僅能承受拉扯，還能承受推擠。在受到拉力時，雙曲拋物面的凹面會承受張力，而在被擠壓時，凸面部分可以承受張力。

建筑學家早就知道雙曲拋物面這種承重抗壓的性質，所以經常把這個形狀設計到屋頂中。比如，2012年倫敦奧運會的室內自行車館、加拿大豐業銀行馬鞍體育館，還有瑞典的斯堪的納維亞體育館都采用了雙曲拋物面的設計。

自然界最強的拳擊高手一一皮皮蝦，攻擊時雙臂可以產生超過自身體重2500倍的力量。它們敲擊的時候，其速度和力量可以讓拳頭周圍的水沸騰，因為它的拳頭里也有一個雙曲拋物面，可以承受巨大的能量，然后釋放出來。

有人要說了，亂講吧，樂事后來也出了樂無限薯片啊，難道樂無限不是雙曲拋物面？回答一下：樂無限還真不是雙曲拋物面，而屬于拋物柱面。拋物柱面和雙曲拋物面從外觀上看很像，但拋物柱面屁股比較平，而雙曲拋物面屁股比較翹。雙曲拋物面比拋物柱面高級多了，拋物柱面可以用一張紙拗出來，你把一張紙卷一下就是一個拋物柱面，但是雙曲拋物面無法用一張紙模擬。

這么高級的雙曲拋物面薯片，要怎么做啊？

品客薯片的設計靠的是超級計算能力，用計算機評估薯片的空氣動力學，從而在制造時不會讓它們翩翩飛走。

桶裝薯片的配方一般是1份水兌2份薯片粉。攪拌好的面團被運輸到螺旋喂送器里，掉到下面的壓片區域。在這里，4噸重的壓片機把面團壓成一張巨大而致密的土豆片。模印機在這張土豆片上切出橢圓形的薯片，給土豆片拗出雙曲拋物面的形狀。有了造型的薯片就在油炸機的熱油里炸11秒。一個吹風機會把薯片上面過多的油吹走，然后薯片就被撒上了一層薄薄的調味粉。

在傳送帶的末端，薯片會被風吹一下，翻個面，接著掉入下一個傳送帶。這主要是為了把薯片做成薯形蜈蚣碼放在一起。但因為這個翻身的操作，薯片的另一面也蘸上了后面排隊的薯片身上的調味粉，所以有時候你會覺得薯片有一面的味道比較淡。接著，它們進入另一個碼片傳送帶，被抖松。稱重后，被傳送到紙筒前面，推入橫著的紙筒里，最后再加個底。就這樣，一桶薯片就做好了，一共花了20分鐘。

對了，發明品客薯片制造機的人，是科幻小說家吉恩·沃爾夫。他曾獲得科幻小說星云獎，于今年4月去世。他在成為科幻小說家之前，曾經做過機械工程師，也是在那個時候發明了品客薯片制造機。

（許亞軍摘自微信公眾號“把科學帶回家”

圖/陳明貴）