Ei, Ei, Ei: Wie Physiker eine gängige Fehlannahme entlarven

Ist ein rohes Ei zerbrechlicher, wenn es aufrecht oder auf der Seite liegend fällt? Diese Frage spielt nicht nur bei Küchen-Missgeschicken, sondern auch bei der sogenannten «Egg Drop Challenge» eine Rolle. So heißt ein beliebtes Experiment in Schulen, oft genutzt im Physik-Unterricht. Die Aufgabe: Mithilfe von Alltagsutensilien wie Strohhalmen, Papier oder Bindfäden müssen Schülerinnen und Schüler dem Ei eine Sicherheitskapsel bauen, mit der es aus unterschiedlicher Höhe unversehrt auf dem Boden landen soll.

Ein US-Forscherteam vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) in Cambridge hat sich der Frage, ob das Ei nun seitlich ausgerichtet oder aufrecht schneller zerbricht, nun ganz offiziell gewidmet und dafür aus unterschiedlicher Höhe 180 Mal ein Ei fallen lassen.

Eier bei waagerechtem Fall weniger zerbrechlich

Die Erkenntnis, über die das Team im Fachblatt «Communications Physics» berichtet: Eier sind weniger zerbrechlich, wenn sie bei einem Fall waagerecht ausgerichtet sind statt senkrecht. Die Autoren haben damit die aus ihrer Sicht weit verbreitete Annahme widerlegt, dass Eier aufrecht fallend weniger bruchgefährdet sind. Diese Annahme finde sich sogar in Tutorials und Lehrmaterialien, heißt es in der Studie. 

Aus einer Höhe von acht Millimetern zerbrachen in dem US-Experiment mehr als die Hälfte der Eier, die aufrecht fielen. Dabei spielte es keine Rolle, mit welchem Ende das Ei nach unten zeigte. Bei den Eiern, die aus einer waagerechten Position heraus fallen gelassen wurden, zerbrachen dagegen weniger als 10 Prozent. 

Auch bei etwas größeren Fallhöhen war der Anteil der zerbrochenen Eier deutlich kleiner, wenn die Eier horizontal ausgerichtet waren. Das Team führte zusätzlich mit einem speziellen Gerät Tests durch, um herauszufinden, bei wie viel Druck die Eier zerbrachen. 

Forscher vermuten physikalische Verwechslung

Die Forscherinnen und Forscher erklären den nachgewiesenen Effekt damit, dass Eier in der Mitte flexibler sind und daher dort mehr Energie aufnehmen können, bevor sie brechen. Im Schnitt könnten Eier demnach beim waagerechten Fall rund 30 Prozent mehr Energie abfedern, heißt es in der Studie. Dadurch sind sie nach Definition der Studie zäher – was nicht mit Steifheit zu verwechseln ist. 

In dieser Verwechslung sieht das Team auch einen Grund für die gängige Fehlannahme, dass das Ei bei senkrechter Ausrichtung stabiler ist: Die physikalischen Eigenschaften Steifheit, Zähigkeit und Festigkeit würden oft verwechselt. So seien Eier tatsächlich steifer, wenn sie aufrecht zusammengedrückt würden, was aber nicht bedeute, dass sie auch zäher – und damit weniger zerbrechlich – seien.