Isipin ang huling oras na mayroon kang isang bagay upang ipagdiwang. Kung nagastos ka ng maligayang okasyon, ang iyong inumin ay malamang na alkohol - at may bula. Nakarating na ba kayo nagtaka kung bakit napakasaya sa pag-imbibe ng isang baso ng isang bagay na nagtatakda ng serye ng mga microexplosions sa iyong bibig?

Ang isang baso ng isang bula na inumin ay puno ng pisika, kasaysayan at kultura. Malamang na naranasan muna namin ang kasunod na pagtuklas ng alak, dahil ang parehong ethanol at carbon dioxide (CO₂) Ang gas ay mga byproducts ng pagbuburo. Ang pag-inom ng carbonated na mga sangkap para sa kaluguran - sa halip na manatiling hydrated - ay tila isang bagay lamang ang ginagawa ng mga tao.

Sa 17th-century France, ang Benedictine monk Dom Pérignon ay lubhang pinuhin ang alam natin ngayon bilang Champagne. Kinailangan ito ng maraming taon upang makapagpagaling ng disenyo ng bote at sangkap na maaaring mapaglabanan ang mga mataas na panggigipit na kinakailangan ng proseso. Sa sparkling na alak, ang bahagi ng pagbuburo ay naganap pagkatapos makagawa ng de-boteng likido. Dahil ang CO₂ hindi maaaring makatakas sa nakasarang lalagyan, ang presyon ay bumubuo sa loob. Ang resulta nito ay ang mga dami ng gas na aktuwal na natunaw sa likido, alinsunod sa batas ni Henry - isang panuntunan na nagsasabi na ang halaga ng gas na maaaring dissolved sa isang likido ay proporsyonal sa presyon.

Sa iba pang mga bagay, ipinaliwanag ng kautusan ni Henry kung bakit maaaring mawala ang pagkakasakit ng decompression kung ang mga ito ay nagmamadali sa kanilang pag-akyat sa ibabaw: sa malalim na kalaliman, ang katawan ay nahantad sa isang mataas na presyon at, dahil dito, ang mga gas ay nabuwag sa dugo at mga tisyu sa mataas na konsentrasyon. Pagkatapos, kapag lumalabas, ang presyon ay nagbalik sa antas ng ambient, tulad na ang gas ay 'sumasabog' at inilabas upang bumuo ng masakit, nakakapinsalang mga bula sa katawan. Ang parehong mangyayari kapag kami uncork isang bote ng Champagne: ang presyon biglang bumababa pabalik sa kanyang atmospheric halaga, ang likido ay nagiging supersaturated na may carbon dioxide - et voilà, lumabas ang mga bula!

Sa paglipas ng panahon, habang patuloy na ilalabas ng likido ang gas, lumalaki ang laki ng mga bula, at lumalaki ang kanilang buoyancy. Kapag ang mga bula ay nakakakuha ng sapat na malaki, hindi sila maaaring manatili sa mikroskopiko crevices sa salamin na kung saan sila ay orihinal na nabuo, at kaya sila tumaas sa ibabaw. Sa lalong madaling panahon pagkatapos, ang isang bagong bubble form at ang proseso ay naulit ang sarili nito. Iyon ang dahilan kung bakit malamang na napagmasdan mo ang mga chain ng bubble na bumubuo sa mga baso ng Champagne - pati na rin ang malungkot na ugali ng mga mahilig na inumin upang maging flat pagkatapos ng ilang sandali.

Nakakamanghang, si Gérard Liger-Belair, propesor ng pisika ng kemikal sa Unibersidad ng Reims Champagne-Ardenne sa Pransiya, Natuklasan na ang karamihan ng gas na nawala sa kapaligiran sa sparkling na alak ay hindi makatakas sa anyo ng mga bula, ngunit mula sa ibabaw ng likido. Gayunpaman, ang prosesong ito ay lubos na pinahusay sa paraan ng mga bula himukin ang Champagne ay dumaloy sa salamin. Sa katunayan, kung walang mga bula, aabutin ng ilang linggo ang isang inumin upang mawalan ng carbon dioxide nito.

Ang kaakit-akit na bubbly character ng Champagne ay matatagpuan sa iba pang mga inumin, masyadong. Pagdating sa serbesa at carbonated na tubig, ang mga bula ay hindi nanggagaling sa pagbuburo ngunit ipinakilala nang artipisyal sa pamamagitan ng bottling ang likido sa mataas na presyon na may sobrang dami ng carbon dioxide. Muli, kapag binuksan, ang gas ay hindi maaaring manatiling dissolved, kaya bula sumulpot. Ang artipisyal na carbonation ay aktwal na natuklasan sa pamamagitan ng 18th-siglong botika Ingles Joseph Priestley - mas mahusay na kilala para sa pagtuklas ng oxygen - habang sinisiyasat ng isang paraan upang mapanatili ang inuming tubig sa barko. Ang naturang carbonated na tubig ay nangyayari rin natural: sa timog na bayan ng Vergèze ng Pransiya - kung saan ang Perrier, ang komersyal na tatak ng mineral na tubig, ay binubuksan - isang pinagmumulan ng tubig sa ilalim ng lupa ay nakalantad sa carbon dioxide sa mataas na presyon, at nagmumula sa natural na kahila-hilakbot.

Kapag ang isang carbonated na inumin ay mayaman sa mga contaminants na nananatili sa ibabaw, na kilala bilang surfactants, ang mga bula ay hindi maaaring sumabog kapag naabot nila ang tuktok ngunit maipon doon bilang foam. Iyon ang nagbibigay ng beer sa ulo nito. Gayunpaman, ang foam na ito ay nakakaapekto sa texture, mouthfeel at lasa ng inumin. Mula sa isang mas pisikal na pananaw, bula din insulates ang inumin, pinapanatili itong mas malamig para sa isang mas mahabang oras at kumikilos bilang isang hadlang sa pagtakas ng carbon dioxide. Ang epekto na ito ay napakahalaga na kung minsan ay may beer ng Dodger Stadium sa Los Angeles na may ulo ng artipisyal na bula. Kamakailan lamang, may mga mananaliksik Natuklasan isa pang kagiliw-giliw na epekto: pinipigilan ng ulo ng bula ang serbesa mula sa pagbubungkal kapag naglalakad na may isang bukas na salamin sa kamay.

Despite ang aming solid pang-unawa ng bubble formation sa mga inumin, isang tanong ay nananatiling: bakit lang namin gusto ang mga inumin na may mga bula? Ang sagot ay nananatiling mahirap hulihin, ngunit ang ilang kamakailang mga pag-aaral ay makatutulong sa atin na maintindihan. Ang pakikipag-ugnayan ng carbon dioxide na may ilang mga enzymes na natagpuan sa laway ay nagiging sanhi ng reaksiyong kemikal na gumagawa ng carbonic acid. Ang sangkap na ito ay pinaniniwalaan na pasiglahin ang ilang mga receptor ng sakit, katulad ng mga aktibo kapag tinatrato ang maanghang na pagkain. Kaya tila na ang tinatawag na 'carbonation kumagat' ay isang uri ng maanghang na reaksyon - at ang mga tao (strangely) mukhang tulad nito.

Ang presensya at laki ng mga bula ay maaaring makaapekto sa ating pang-unawa ng lasa. Sa isang kamakailan lamang pag-aaral, nalaman ng mga mananaliksik na maaaring maranasan ng mga tao ang kagat ng carbonic acid na walang mga bula, ngunit binago ng mga bula kung paano natikman ang mga bagay. Wala pa kaming malinaw na larawan ng mekanismo kung saan ang mga bula ay nag-iimpluwensya ng lasa, bagaman may mga tagagawa ng malambot na inumin na may mga paraan ng pag-aayos ng dami ng carbonation ayon sa tamis at kalikasan ng inumin. Mga bula rin umepekto ang rate na kung saan ang alkohol ay assimilated sa katawan - sa gayon ito ay totoo na ang isang bubbly inumin ay gumawa ng sa tingin mo mas mapuno nang mas mabilis.

Hangga't kami ay nag-aalala, ang lahat ng ito ay nag-aalok ng isang mahusay na dahilan upang makipag-usap tungkol sa pisika. Nasisiyahan din kami ng mga bula na inumin, siyempre - ngunit personal, ipagdiriwang namin ang pagdaragdag ng isang ugnayan ng agham sa isang paksa upang ang karamihan sa mga tao ay maaaring umuugnay dito. Higit pa, may maraming mga praktikal na application na may mga bula na likido. Mahalaga ang mga ito sa ilang mga pamamaraan para sa pagkuha langis; para sa pagpapaliwanag ng nakamamatay na mga pagsabog sa ilalim ng dagat kilala as limnikyo pagsabog; at para sa pag-unawa ng maraming iba pang mga geological phenomena, tulad ng mga bulkan at geyser, na ang aktibidad ay malakas na naiimpluwensyahan ng pagbuo at pag-unlad ng mga bula ng gas sa erupting na likido. Kaya, sa susunod na ipagdiriwang mo at itumba ang isang baso ng bubbly, siguraduhing malaman na ang pisika ay nakakatulong sa kabuuan ng kaligayahan ng tao. Salud!

Tungkol sa Ang May-akda

Si Roberto Zenit ay isang mananaliksik at propesor ng engineering sa National Autonomous University of Mexico, at kapwa ng American Physical Society. Ang kanyang trabaho ay nai-publish sa Journal of Fluid Mechanics at Physical Review Fluids, bukod sa marami pang iba. 

Si Javier Rodríguez Rodríguez ay isang propesor na may kaugnayan sa Fluid Mechanics Group ng Carlos III University of Madrid. Ang kanyang trabaho ay lumitaw sa Journal of Fluid Mechanics, bukod sa maraming iba pang mga publisher. 

Ang artikulong ito ay orihinal nai-publish sa libu-libong taon at na-publish sa ilalim ng Creative Commons.

Mga Kaugnay Books

at InnerSelf Market at Amazon