Отварянето на бутилка с мехурчета създава ударни вълни като тези в свръхзвуковия ауспух на изтребител, според ново проучване.
Разделящата се втора поп на тапа от шампанско се създава чрез бързо изтичане на газ под високо налягане, дълго забит във шията на бутилката. Сега група изследователи използват високоскоростни фотографии, за да визуализират химията зад този емблематичен поп.
За експеримента те закупиха шест бутилки шампанско с розе, две от които съхраняваха при 30 градуса по Целзий (86 градуса по Фаренхайт) и две при 20 С (68 F) в продължение на три дни. По-рано тези бутилки бяха отлежали в продължение на 42 месеца, подложени на т.нар. "De de mousse", вид алкохолна ферментация. По време на този процес дрождите се хранят със захар, за да създадат въглероден диоксид, придавайки на шампанско своя физ.
След това изследователите използваха високоскоростна камера, за да запишат момента, в който изскочиха тапите. Високоскоростната камера беше прикрепена към микрофон, който записваше удар и задейства камерата, за да заснеме серия от снимки.
Ето какво видяха учените: Когато тапата изскочи от бутилката, тя беше силно изтласкана от бързо разширяващи се въглероден диоксид и водни пари, които дълго време бяха затворени в гърлото на бутилката. Тази рязка промяна в налягането накара въглеродния диоксид и водната пара да се охладят до кристали от лед и да се кондензират в мъгла, която се развихри с тапата.
Но за своя изненада изследователите откриха, че в рамките на първата милисекунда от корковия поп този внезапен спад на налягането вътре в бутилката доведе до видими ударни вълни, наречени „Махови дискове“. Тези дискове на Мах, които също са създадени в изпускателната система на изтребители, се образуват, защото изтичащият газ се разширява във въздуха изключително бързо - с над два пъти по-голяма скорост на звука. Те изчезват също толкова бързо, когато налягането в бутилката се върне към нормалното.
Формирането на тези дискове на Мах "беше голяма изненада", каза главният автор Жерар Лигер-Белер, професор по химична физика в Университета в Реймс Шампан-Арден във Франция. „Физиката вече беше известна в аерокосмическото инженерство, но не всичко в науката за шампанско“.
Нещо повече, изследователите откриха, че бутилките, съхранявани при стайна температура, създават съвсем различен „поп” от този, съхраняван при по-горещи температури.
Тъй като въглеродният диоксид е по-малко разтворим при по-високи температури, по-голямо количество газ седи в гърлото на бутилките, съхранявани при по-топли температури. Така газът в бутилките, съхранявани при 30 ° С, е под по-голямо налягане от тези, съхранявани при 20 С. Когато коркът в бутилката с температура 30 С се освободи, спадът на налягането и температурата е по-голям, отколкото в бутилките, съхранявани при по-хладни температури.
По-горещата бутилка създава големи ледени кристали и благодарение на това как тези кристали разпръскват светлина, сивкаво-бяла мъгла. Междувременно бутилката със стайна температура създава по-малки ледени кристали, образувайки по-силна мъгла. "Да се надяваме, че хората ще се почувстват докоснати от красивата наука, скрита в обикновена бутилка шампанско или пенливо вино", каза Лигер-Белар.
Резултатите бяха публикувани на 20 септември в списание Science Advances.
