At åbne en flaske boblende skaber stødbølger som dem i den supersoniske udstødning af en jagerfly, ifølge en ny undersøgelse.
Den sekundære pop af en champagnekork skabes ved en hurtig flugt af højtryksgas, der længe sidder fast i flaskehalsen. Nu har en gruppe forskere brugt højhastighedsfotografering til at visualisere kemi bag den ikoniske pop.
Til eksperimentet erhvervede de seks champagne roséflasker, hvoraf de to lagrede ved 30 grader Celsius (86 grader Fahrenheit) og to ved 20 ° C i 68 dage i tre dage. Disse flasker var tidligere blevet alderen i 42 måneder og gennemgik det, der kaldes "Prize de mousse", en type alkoholfermentering. I løbet af denne proces nærer gæren sig af sukker for at skabe kuldioxid, hvilket giver champagne dens fizz.
Forskerne brugte derefter et højhastighedskamera til at registrere det øjeblik, korken poppede. Højhastighedskameraet var knyttet til en mikrofon, der registrerede smellet og udløste kameraet til at knipse en række fotos.
Her er, hvad videnskabsmændene så: Da korken sprang ud af flasken, blev den voldsomt skubbet af hurtigt ekspanderende kuldioxid og vanddamp, der længe havde været begrænset i halsen på flasken. Denne pludselige ændring i trykket fik kuldioxid og vanddamp til at køle ned til iskrystaller og kondensere til en tåge, der blev skyllet ud med korken.
Men til deres overraskelse fandt forskerne, at dette pludselige fald i tryk inde i flasken førte til synlige chokbølger, kaldet "Mach-diske" inden for det første millisekund af korkpop. Disse Mach-diske, som også oprettes i udstødningen af jagerfly, dannes, fordi den udstrømmende gas ekspanderer ekstremt hurtigt i luften - med over dobbelt så høj lydhastighed. De forsvinder lige så hurtigt, når trykket i flasken vender tilbage til det normale.
Dannelsen af disse Mach-diske "var en stor overraskelse", sagde hovedforfatter Gérard Liger-Belair, professor i kemisk fysik ved University of Reims Champagne-Ardenne i Frankrig. "Fysikken var allerede kendt inden for rumfartsteknik, men ikke alle inden for champagnevidenskab."
Hvad mere er, forskerne opdagede, at flaskerne opbevaret ved stuetemperatur skabte en ganske anden "pop" end dem, der blev opbevaret ved varmere temperaturer.
Da carbondioxid er mindre opløselig ved højere temperaturer, er der en større mængde af gassen, der sidder i halsen på flaskerne opbevaret ved varmere temperaturer. Så gassen inde i flasker, der er opbevaret ved 30 ° C, er under større tryk end dem, der er opbevaret ved 20 C. Når kork i 30 C-flasken frigøres, er trykfaldet og temperaturen større end i de flasker, der er opbevaret ved køligere temperaturer.
Den varmere flaske skaber store iskrystaller, og takket være hvordan disse krystaller spreder lys, en gråhvid tåge. Rumtemperaturflasken skaber i mellemtiden mindre iskrystaller og danner en blåere tåge. ”Forhåbentlig vil folk føle sig rørt af den smukke videnskab, der er skjult i en simpel flaske champagne eller mousserende vin,” sagde Liger-Belair.
Resultaterne blev offentliggjort 20. september i tidsskriftet Science Advances.
