Pizza physics (New York-style) - Colm Kelleher

Transcriber: Andrea McDonough Reviewer: Bedirhan Cinar

Translator: sadegh zabihi Reviewer: Mary Jane

Pretty much everyone loves eating pizza,

تقریبا همه عاشق خوردن پیتزا هستند،

but it can be a messy business.

اما می‌تواند کثیف‌کاری داشته باشد.

Pizza is soft and bendable.

پیتزا نرم است و تا می‌شود.

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

پس چطور می‌توانید از افتادن آن همه پنیر جلوگیری کنید؟

You might know some tricks:

شاید چند کلک بلد باشید:

you can use two hands -- not so classy,

می‌توانید از دو دست استفاده کنید -- زیاد با کلاس نیست،

or you can use a paper plate

یا می‌توانید از یک بشقاب کاغذی استفاده کنید

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

و فقط بگذارید نوک پیتزا از آن بیرون بزند.

There's one other trick, though:

اما یک راه دیگر هم هست:

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

با نگهداشتن لبه پیتزا، می‌توانید به نوعی آن را از وسط تا بزنید.

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

حالا دیگر لبه پیتزا در حال افتادن نیست،

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

و بدون اینکه غرق سس گوجه شوید

or accidentally biting off some of that paper plate.

یا تصادفاً‌ بشقاب کاغذی را گاز بزنید می‌توانید آن را بخورید.

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

اما چرا فقط با تا زدن نان نوک پیتزا دیگر نمیفتد؟

To understand this, you need to know two things:

برای درک این، باید دو چیز را بدانید:

a little bit about the math of curved shapes

کمی درباره ریاضیات اشکال منحنی

and a little about the physics of thin sheets.

و کمی درباره فیزیک صفحه‌های نازک.

First, the math.

ابتدا، ریاضی.

Suppose I have a flat sheet made out of rubber.

تصور کنید من صفحه‌ای صاف از جنس لاستیک دارم.

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

بسیار نازک است راحت خم می‌شود، پس تبدیل آن به یک استوانه راحت است.

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

لازم نیست صفحه را تحت کشش قرار دهم، فقط آن را لوله می‌کنم.

This property where one shape can be transformed into another

این ویژگی که یک شکل می‌تواند به شکلی دیگر تبدیل شود

without stretching or crumpling, is called isometry.

بدون اینکه کشیده یا مچاله شود، ایزومتری نام دارد.

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

یک ریاضی‌دان می‌گوید یک صفحه صاف نسبت به یک استوانه ایزومتریک است.

But not all shapes are isometric.

اما همه شکل‌ها ایزومتریک نیستند.

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

اگر سعی کنم آن صفحه صاف را به بخشی از کره تبدیل کنم،

there's no way I can do it.

هیچ راهی برای آن وجود ندارد.

You can check this for yourself,

خودتان می‌توانید امتحان کنید،

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

و سعی کنید با یک صفحه کاغذ روی توپ فوتبال را بپوشانید

without stretching or crumpling the paper.

بدون اینکه کاغذ پاره یا مچاله شود.

It's just not possible.

ممکن نیست.

So a mathematician would say

پس یک ریاضیدان می‌گوید

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

یک صفحه صاف و یک کره ایزومتریک نیستند.

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

یک شکل آشنای غیرایزومتریک دیگر هم هست

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

میان تمام اشکالی که تا کنون دیده‌ایم: چیپس سیب‌زمینی.

Potato chip shapes aren't isometric to flat sheets.

شکل چیپس سیب‌زمینی نسبت به صفحه صاف ایزومتریک نیست.

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

اگر بخواهید یک تکه مسطح لاستیک را به یک چیپس سیب‌زمینی تبدیل کنید،

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

باید آن را بکشید -- نه تنها آن را خم کنید، بلکه آن را بکشید.

So, that's the math.

پس این ریاضی بود.

Not so hard, right?

زیاد سخت نبود، نه؟

Now for the physics.

حالا می‌رسیم به فیزیک.

It can be summed up in one sentence:

در یک جمله می‌توان خلاصه کرد:

Thin sheets are easy to bend but hard to stretch.

صفحه‌های نازک راحت خم می‌شوند اما سخت کشیده می‌شوند.

This is really important.

این واقعا مهم است.

Thin sheets are easy to bend but hard to stretch.

صفحه‌های نازک راحت خم می‌شوند اما سخت کشیده می‌شوند.

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

یادتان هست آن صفحه صاف لاستیک را به استوانه تبدیل کردیم؟

That wasn't hard, right?

سخت نبود، نه؟

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

اما تصور کنید چقدر باید آن صفحه را بکشید

to increase its area by 10 percent.

تا مساحت آن ۱۰ درصد زیاد شود.

It would be pretty difficult.

خیلی سخت خواهد بود.

The point is that bending a thin sheet

نکته اینجاست که خم کردن یک صفحه نازک

takes a relatively small amount of force,

نیروی کمی لازم دارد،

but stretching or crumbling a thin sheet is much harder.

اما کشیدن یا مچاله کردن یک صفحه نازک بسیار سخت‌تر است.

Now, finally, we get to talk about pizza.

حالا، بالاخره، می‌توانیم درباره پیتزا صحبت کنیم.

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

فرض کنید به پیتزا فروشی می‌روید و یک برش می‌خرید.

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

از قسمت نان آن را بلند می‌کنید، اول بدون اینکه آن را تا کنید.

Because of gravity, the slice bends downwards.

به خاطر گرانش، برش به سمت پایین خم می‌شود.

Pizza is pretty thin, after all,

به هر حال پیتزا خیلی نازک است،

and we know that thin sheets are easy to bend.

و می‌دانیم که صفحه‌های نازک راحت خم می‌شوند.

You can't get it in your mouth,

نمی‌توانید آن را درون دهانتان بگذارید،

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

پنیر و سس گوجه همه جا می‌ریزد -- کثیف کاری می‌شود.

So you fold the crust.

پس نان را تا می‌زنید.

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

با این کار، پیتزا را به شکلی شبیه تاکو درمی‌آورید.

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

کار سختی نیست -- چون این شکل

to the original pizza, which was flat.

با پیتزای اصلی که صاف بود ایزومتریک است.

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

اما تصور کنید چه می‌شود اگر پیتزا به پایین خم می‌شد

while you're bending it.

در حالی که آن را تا می‌کردید.

Now it looks like a droopy taco.

حالا شبیه یک تاکوی سست شده است.

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

و یک تاکوی شل و ول شبیه چیست؟ چیپس سیب‌زمینی!

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

اما می‌دانیم که چیپس سیب‌زمینی نسبت به صفحه‌های صاف

or flat pizzas,

یا یک پیتزای صاف ایزومتریک نیست،

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

و این یعنی برای رسیدن به شکلی که الان دارد،

the slice of pizza had to stretch.

برش پیتزا باید کشیده شود.

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

از آنجا که پیتزا نازک است، این به نیروی زیادی نیاز دارد،

compared to the amount of force it takes

نسبت به نیرویی که

to bend the pizza in the first place.

برای خم کردن پیتزا در ابتدا نیاز بود.

So, what's the conclusion?

پس نتیجه چیست؟

When you fold the pizza at the crust,

وقتی نان پیتزا را تا می‌کنید،

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

آن را به شکلی در می‌آورید که نیروی زیادی برای خم شدن نوک رو به پایین نیاز باشد.

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

معمولا گرانش برای فراهم کردن این نیرو کافی نیست.

That was kind of a lot of information,

این اطلاعات زیادی بود،

so let's do a quick backwards recap.

پس بیایید سریع مرور کنیم.

When pizza is folded at the crust,

وقتی نان پیتزا خم می‌شود،

gravity isn't strong enough to bend the tip.

گرانش برای خم کردن نوک کافی نیست.

Why? Because stretching a pizza is hard.

چرا؟ چون کشیدن پیتزا سخت است.

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

و برای خم کردن نوک رو به پایین، پیتزا باید کش بیاید،

because the shape the pizza would be in,

چرا که شکلی که پیتزا به آن تبدیل خواهد شد،

the droopy taco shape,

تاکوی شل و ول،

isn't isometric to the original flat pizza.

نسبت به پیتزای اصلی صاف ایزومتریک نیست.

Why? Because of math.

چرا؟ به خاطر ریاضی.

As the pizza example shows, we can learn a lot

همان طور که مثال پیتزا نشان داد،

by looking at the mathematical properties of different shapes.

با نگاه کردن به ویژگی‌های ریاضی اشکال مختلف می‌توانیم چیزهای زیادی یاد بگیریم.

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

و خیلی خوب می‌شود وقتی آن شکل‌ها برش پیتزا باشند.