من أكثر الأصوات شيوعًا في أي احتفال هو فتح زجاجة من الشمبانيا. مع نسبة معينة من السكر ، يتميز هذا النبيذ الفوار ليس فقط بلونه الذهبي ، ولكن أيضًا بمدى فواره. قد تعتقد أن هذا الأخير ليس مميزًا ، كما يحدث في المشروبات الأخرى مثل المشروبات الغازية أو البيرة أو المياه الفوارة. ومع ذلك ، تظهر إحدى الدراسات ذلك فقاعات الشمبانيا لا ترتفع بنفس الطريقة من أي سائل آخر.
صب كوبًا من الشمبانيا وسوف تكبر الفقاعات بشكل أسرع مع ارتفاعها. “هذا بحث كنت أعمل عليه منذ سنوات.“، كما يقول روبرتو زينيت ، الأستاذ بجامعة براون (الولايات المتحدة الأمريكية) ، أحد مؤلفي المقال –لأنه مشروب فرنسي كيف يمكن أن يكون– كما شارك باحثون من جامعة تولوز (فرنسا).
في حين أن هذا قد يبدو وكأنه اختراع غير ضار ، فإن الحقيقة هي أن الطريقة التي ترتفع بها فقاعات الشمبانيا يمكن أن يكون لها تأثير على حياتنا اليومية ، كما يحذر Zenit أنفسهم: “نريد أن نظهر للناس ذلك. ميكانيكا الموائع مهمة في حياتك اليومية“.
[El truco de la cuchara en la botella para que no se escapen las burbujas: ¿mito o realidad?]
في الواقع ، الغرض الرئيسي من البحث هو نشره مجلة سوائل الفحص البدنيو يجب دراسة كيف تتصرف الفقاعات في المشروبات الغازية المختلفة. للتأكد، قررت إزالة الكربونات من الشمبانيا والبيرة والنبيذ الفوار والمياه الغازية.
فقاعات في خط مستقيم
اعتمادًا على المكونات الموجودة في المشروب ، قد تختلف حركة الفقاعات. على سبيل المثال ، تنحرف الفقاعات الموجودة في البيرة بشكل جانبي ، مما يجعلها تبدو كما لو أن عدة فقاعات تتصاعد في نفس الوقت. على العكس تماما، كوب من الشمبانيا يكوّن فقاعات في ملف واحد ولفترة طويلة. إنها سلسلة ثابتة من الفقاعات على عكس البيرة.
مع الأخذ في الاعتبار كلا الحركتين ، نظر الباحثون في الديناميكيات التي تجعل بعض الفقاعات أكثر استقرارًا من غيرها. حتى أنهم تساءلوا عما إذا كان بإمكانهم تحويل سلسلة مستقرة من الفقاعات إلى شيء غير موجود وإعادة إنشائه.
وأظهرت نتائج الاختبارات وجود سلاسل فقاعات متسقة في الشمبانيا وأنواع النبيذ الفوار الأخرى. بسبب العوامل الخافضة للتوتر السطحي، وبعض الجزيئات موجودة أيضًا في المنظفات. من خلال الالتصاق بالفقاعات ، تسهل هذه الجزيئات ارتفاع الفقاعات. يقول زينيت: “تعمل جزيئات البروتين التي تعطي الشمبانيا نكهتها الفريدة على استقرار سلاسل الفقاعات التي تنتجها”.
ووجدوا ذلك أيضًا في التجربة يتأثر استقرار الفقاعات بحجمها. عندما زادوا حجم الفقاعات ، تمكنوا من تثبيت سلاسل الفقاعات غير المستقرة حتى بدون المواد الخافضة للتوتر السطحي. ووجدوا أنه عندما احتفظوا بحجم فقاعة ثابت وإضافة المواد الخافضة للتوتر السطحي فقط ، يمكن أن ينتقلوا من سلاسل غير مستقرة إلى سلاسل مستقرة.
وهكذا ، استنتج المؤلفون أن هناك طريقتان مختلفتان لتثبيت سلسلة من الفقاعات. من ناحية ، عن طريق جعل الفقاعات أكبر. أو إذا لم يكن الأمر كذلك ، فيمكن إضافة المواد الخافضة للتوتر السطحي إلى المشروب.
تحتوي أنواع معينة من البيرة على جزيئات متشابهة تخلق نفس حركة الفقاعات مثل الشمبانيا. على العكس تماما، فقاعات المياه الغازية دائمًا غير مستقرة ، لا توجد أنواع أخرى من الجزيئات تدعم هذا النوع من التدفق. يقول الأستاذ بالجامعة الأمريكية: “في هذه الحالة ، بدلاً من سطر واحد ، ترتفع الفقاعات على شكل مخروط”.
ما الهدف من هذا؟
وفقًا للباحثين ، فإن نتائج الدراسة الأخيرة تتجاوز مظهر شخص لديه كل أنواع المعرفة عندما يتم تحضير نخب مع الشمبانيا في الاحتفال. كما أشاروا ، توفر النتائج إطارًا عامًا في ديناميكيات الموائع لفهم تكوين الركام في التدفقات الفقاعية.
تحدث هذه العملية فقط في كل مرة نقدم فيها كأسًا من الشمبانيا. تشمل مرافق معالجة المياه التقنيات التي تستخدم الخلط بفقاعات ، مثل خزانات التهوية. سيستفيد المسؤولون عن هذه المرافق من فهم أوضح لكيفية توزيع الفقاعات في الفضاء.
في الطبيعة ، فهم هذه التدفقات ساعد في تفسير انسكابات المحيطات بشكل أفضل وهذا يشمل ارتفاع غاز الميثان وثاني أكسيد الكربون من قاع المحيط. يمكن أيضًا تطبيق هذه النتائج على مشروبات أخرى غير غازية مثل الويسكي. هذا صحيح ، يمكن لأي شخص تقدير محتوى الكحول عن طريق هز الزجاجة ورؤية كيفية استجابة الفقاعات.
من جانبهم ، يخطط الباحثون لمواصلة دراسة ديناميكيات سلاسل الفقاعات المستقرة ، في محاولة لتطبيقها على جوانب مختلفة من ديناميكيات السوائل ، وخاصة التدفقات الفقاعية. “نحن فضوليون لمعرفة كيف تتحرك هذه الفقاعات والتطبيقات الصناعية وعلاقتها في الطبيعة “، يختتم زينيت.
