Pizza physics (New York-style) - Colm Kelleher

فيزياء البيتزا (طراز نيويورك) - كولم كيليهر

Transcriber: Andrea McDonough Reviewer: Bedirhan Cinar

المترجم: Alwaleed Abdeen المدقّق: Ammar Alqatari

Pretty much everyone loves eating pizza,

يحب معظم الناس أكل البيتزا،

but it can be a messy business.

ولكن يمكنها أن تكون عملًا فوضويًا.

Pizza is soft and bendable.

البيتزا لينة وقابل للانحناء، فكيف يمكنك إيقاف كل ذلك الجبن من السقوط؟

So how can you stop all that cheese from falling off?

You might know some tricks:

قد تعرف بعضاً من الحيل:

يمكنك استخدام اليدين الاثنين،

you can use two hands -- not so classy,

ليس أنيق جدا،

or you can use a paper plate

أو يمكنك استخدام صحن ورقي

and allow only the tip of the pizza to peek out.

والسماح فقط لراس البيتزا بالظهور خارجاً.

There's one other trick, though:

هناك حيلة أخرى:

ماسكًا القشرة، يمكنك نوعا ما طي قطعة البيتزا في الوسط.

holding the crust, you can sort of fold the slice down the middle.

Now the tip of the pizza isn't falling over,

الآن طرف البيتزا ليس ساقطاً،

and you can eat it without getting tomato sauce all over yourself

ويمكنك أكلها دون أن تجد صلصة الطماطم في جميع ارجاء نفسك

أو بالخطأ عض بعض من ذلك الصحن الورقي

or accidentally biting off some of that paper plate.

لكن، لماذا ينبغي على الرأس البقاء للأعلي لمجرد أنك قمت بطي القشرة؟

But why should the tip stay up just because you bent the crust?

لفهم ذلك، تحتاج إلى معرفة شيئين:

To understand this, you need to know two things:

a little bit about the math of curved shapes

قليلاً عن رياضيات الأشكال المنحنية،

and a little about the physics of thin sheets.

وقليلا عن فيزياء الصفائح الرقيقة.

First, the math.

أولاً، الرياضيات.

Suppose I have a flat sheet made out of rubber.

لنفترض لدي ورقة مستوية مصنوعة من المطاط.

It's really thin and bendable, so it's easy to roll into a cylinder.

انها رقيقة جداً وقابلة للانحناء، لذلك فإنه من السهل طيها الى اسطوانة.

I don't need to stretch the sheet at all, just bend it.

ولست بحاجة لمد الورقة على الإطلاق، فقط ثنيها.

This property where one shape can be transformed into another

هذه الخاصية حيث يمكن تحويل شكل واحد إلى شكل آخر

without stretching or crumpling, is called isometry.

دون التمدد أو التجعد تسمى تساوي الأبعاد.

A mathematician would say that a flat sheet is isometric to a cylinder.

ومن شأن عالم الرياضيات القول بأن الصفيحة المستوية هي متساوية الأبعاد إلى الاسطوانة.

But not all shapes are isometric.

ولكن، ليس كل الأشكال متساوية الأبعاد.

If I try to turn my flat sheet into part of a sphere,

إذا حاولت تحويل ورقتي المستوية إلى جزء من كرة،

there's no way I can do it.

لا توجد وسيلة تمكنني من فعل ذلك.

You can check this for yourself,

يمكنك التحقق من هذا بنفسك من خلال محاولة احتواء

by trying to fit a flat sheet of paper onto a soccer ball

ورقة مستوية من الورق على كرة قدم

دون تمدد أو تجعد الورقة.

without stretching or crumpling the paper.

انه غير ممكن.

It's just not possible.

So a mathematician would say

لذا فإن عالم الرياضيات سيقول

that a flat sheet and a sphere aren't isometric.

أن الصفيحة المستوية والكرة ليستا متساويين الابعاد.

There's one more familiar shape that isn't isometric

هناك أكثر من شكل مألوف ليس متساوي الابعاد

to any of the shapes we've seen so far: a potato chip.

لأي من الأشكال التي شاهدناها حتى الآن:

رقاقة البطاطا.

Potato chip shapes aren't isometric to flat sheets.

رقاقة البطاطا ليست متساوية الابعاد للصحائف المستوية.

If you want to get a flat piece of rubber into the shape of a potato chip,

إذا كنت ترغب في الحصول على قطعة مستوية من المطاط في شكل رقائق البطاطس،

تحتاج إلى أن تمدها،

you need to stretch it -- not just bend it, but stretch it as well.

ليس فقط ثنيها، ولكن مدها أيضاً.

So, that's the math.

إذاً، ذلك هو الرياضيات.

Not so hard, right?

ليس صعب جدا، أليس كذلك؟

Now for the physics.

الآن للفيزياء.

It can be summed up in one sentence:

يمكن تلخيصها في جملة واحدة:

Thin sheets are easy to bend but hard to stretch.

الصفائح الرقيقة يسهل ثنيها ولكن من الصعب أن تمتد.

This is really important.

هذا مهم جدا.

Thin sheets are easy to bend but hard to stretch.

الصفائح الرقيقة يسهل ثنيها ولكن من الصعب أن تمتد.

Remember when we rolled our flat sheet of rubber into a cylinder?

تذكر عندما قمنا بلف ورقتنا المستوية من المطاط الى اسطوانة؟

That wasn't hard, right?

ذلك لم يكن صعباً، أليس كذلك؟

But imagine how hard you'd have pull on the sheet

ولكن تخيل مدى صعوبة السحب على ورقة

لزيادة مساحتها بنسبة 10٪.

to increase its area by 10 percent.

It would be pretty difficult.

سيكون من الصعب جداً.

The point is that bending a thin sheet

الهدف هو أن ثني صفيحة رقيقة يأخذ كمية صغيرة نسبياً من القوة،

takes a relatively small amount of force,

but stretching or crumbling a thin sheet is much harder.

ولكن مد أو تجعد صحيفة رقيقة هو أصعب من ذلك بكثير.

Now, finally, we get to talk about pizza.

الآن، أخيراً، نصل إلى الحديث عن البيتزا.

Suppose you go down to the pizzeria and buy yourself a slice.

افترض أنك ذهبت الى مطعم بيتزا واشتريت لنفسك قطعة بيتزا.

You pick it up from the crust, first, without doing the fold.

تمسكها من القشرة، أولاً، دون أن تقوم بالثني.

Because of gravity, the slice bends downwards.

بسبب الجاذبية، القطعة تنحني إلى الأسفل.

Pizza is pretty thin, after all,

بعد كل شيء، البيتزا رقيقة جداً

and we know that thin sheets are easy to bend.

ونحن نعلم أن الصفائح الرقيقة من السهل أن تنحني.

You can't get it in your mouth,

لا يمكنك ادخالها في فمك،

cheese and tomato sauce dripping everywhere -- it's a big mess.

الجبنة وصلصة الطماطم تتساقط في كل مكان،

انها فوضى كبيرة.

So you fold the crust.

لذلك تثني القشرة.

When you do, you force the pizza into something like a taco shape.

عند قيامك بذلك، تجبر شكل البيتزا إلى ما يشبه التاكو.

ليس من الصعب القيام بذلك.

That's not hard to do -- after all, this shape is isometric

بعد كل شيء، هذا الشكل هو متساوي الابعاد إلى البيتزا الأصلية، والتي كانت مستوية.

to the original pizza, which was flat.

But imagine what would happen if the pizza were to droop down

ولكن تخيل ماذا سيحدث لو البيتزا سقطت للأسفل

بينما كنت تثنيها.

while you're bending it.

Now it looks like a droopy taco.

الآن تبدو وكأنها تاكو متدل.

And what does a droopy taco look like? A potato chip!

وكيف يبدو التاكو المتدل ؟

رقاقة البطاطا!

But we know that potato chips are not isometric to flat pieces of rubber

ولكننا نعرف أن رقائق البطاطا ليست متساوية الابعاد لقطعة مستوية من المطاط،

or flat pizzas,

أو البيتزا المستوية

and that means that in order to get into the shape it's in now,

وهذا يعني أنه من أجل الحصول علي الشكل التي هي فيه الآن،

قطعة البيتزا كانت يجب أن تمتد.

the slice of pizza had to stretch.

Since the pizza is thin, this takes a lot of force,

لأن البيتزا رقيقة، هذا يتطلب الكثير من القوة،

compared to the amount of force it takes

بالمقارنة مع مقدار القوة التي تستغرق

to bend the pizza in the first place.

لثني البيتزا في المقام الأول.

اذاً، ما هو الاستنتاج؟

So, what's the conclusion?

When you fold the pizza at the crust,

عندما تثني البيتزا عند القشرة،

you make it into a shape where a lot of force is needed to bend the tip down.

تجعلها في شكل حيث هناك حاجة إلى الكثير من القوة لثني الطرف لأسفل.

Often gravity isn't strong enough to provide this force.

في كثير من الأحيان الجاذبية ليست قوية بما يكفي لتوفير هذه القوة.

That was kind of a lot of information,

ذلك كان نوعا ما الكثير من المعلومات،

so let's do a quick backwards recap.

لذلك دعونا نقم بخلاصة سريعة إلى الوراء.

When pizza is folded at the crust,

عندما يتم طي البيتزا في القشرة،

gravity isn't strong enough to bend the tip.

الجاذبية ليست قوية بما يكفي لثني الحافة.

Why? Because stretching a pizza is hard.

لماذا؟

لأن ثني البيتزا صعب

And to bend the tip downwards, the pizza would have to stretch,

ولثني الرأس الى أسفل

يجب على البيتزا أن تمتد.

because the shape the pizza would be in,

لماذا؟

لأن الشكل الذي ستكون فيه البيتزا،

the droopy taco shape,

شكل التاكو المتدل،

isn't isometric to the original flat pizza.

ليس متساوي الأبعاد لشكل البيتزا المستوية الأصلي.

Why? Because of math.

لماذا؟

بسبب الرياضيات.

As the pizza example shows, we can learn a lot

كما يظهر في مثال البيتزا،

يمكننا أن نتعلم الكثير من خلال النظر في الخصائص الرياضية لمختلف الاشكال.

by looking at the mathematical properties of different shapes.

And it's especially nice when those shapes happen to be pizza slices.

وانه لطيف خصوصا عندما تكون تلك الأشكال شرائح البيتزا.