Во время вскрытия бутылки шампанского сперва слышится громкий хлопок, после появляется пена и небольшое облачко «дыма», цвет которого может быть разным. Известно, что пузырьки в напитке появляются из-за содержащегося в нем углекислого газа. За него отвечают процесс внутрибутылочного брожения, которое, в свою очередь, вызывают дрожжи и сахар.
Ученые из Венского технологического института в Австрии смогли с помощью сложного компьютерного моделирования просчитать поведение пробки. Оказалось, что она вылетает из бутылки со скоростью 20 метров в секунду, однако газ, который вытекает из емкости, намного быстрее. Он обгоняет перекрывающий горлышко объект, проходит мимо него и достигает скорости до 400 метров в секунду, что превышает скорость звука. Исследование опубликовано на сайте электронного архива препринтов arXiv.
Хлопок, возникающий после откупорки шампанского, образует как раз газовая струя, которая вызывает ударные волны. Они комбинируются друг с другом и на короткое время образуют диски Маха — повторяющиеся волновые образования, знакомые многим по снимкам работающих реактивных двигателей. Сперва они появляются между бутылкой и пробкой и отвечают за хлопок.
Затем австрийские ученые обратили внимание на появляющуюся после открытия бутылки «дымку», которая может иметь разные цвета — от голубого до синего. Она зависит от температуры самого шампанского.
Температура газа зависит от движения молекул: если они близко друг к другу, то он станет теплее, а если далеко, то холоднее.
В случае с шампанским охлаждение может быть настолько сильным, что в некоторых точках температура газа может достигнуть −130°С. Таким образом углекислый газ переходит в твердое состояние, образуя кристаллы сухого льда.
Разные температуры приводят к образованию разного размера кристаллов сухого льда, которые затем по-разному рассеивают свет. Чем они меньше, тем больше они излучают коротковолнового света, что есть синего.
По цвету «дымки» можно определить температуру шампанского. Если оно холодное, она будет белым, если теплое — синеватым.
Как отмечают авторы, методы, разработанные для решения загадок, связанных с физикой откупориванием пробок, также могут быть применены и в смежных областях — от стрельбы пистолетными пулями до запуска ракет.
Ранее врач назвала оптимальную норму шампанского на Новый год.
Анна Морозова
