Yeni bir araştırmaya göre, bir şişe kabarcıklı açıldığında, bir savaş uçağının süpersonik egzozundaki şok dalgaları oluşuyor.
Şampanya mantarının bölünmüş ikinci patlaması, şişenin boynunda uzun süre sıkışmış yüksek basınçlı gazın hızlı bir şekilde kaçmasıyla yaratılır. Şimdi, bir grup araştırmacı, ikonik pop'un arkasındaki kimyayı görselleştirmek için yüksek hızlı fotoğrafçılık kullandı.
Deney için, ikisi 30 derece Santigrat (86 derece Fahrenheit) ve ikisi 20 ° C'de (68 F) üç gün sakladıkları altı şampanya rosé şişesi aldılar. Bu şişeler daha önce 42 ay yaşlıydı ve bir çeşit alkol fermantasyonu olan "ödül de mousse" denilen şeyden geçiyordu. Bu işlem sırasında maya, karbondioksit oluşturmak için şekeri besler ve şampanyaya fizz verir.
Araştırmacılar daha sonra mantarların patladığı anı kaydetmek için yüksek hızlı bir kamera kullandılar. Yüksek hızlı kamera, patlamayı kaydeden bir mikrofona takıldı ve bir dizi fotoğraf çekmek için kamerayı tetikledi.
Bilim adamları şunları gördü: Mantar şişeden fırladığında, şişenin boynunda uzun süredir sınırlandırılmış olan karbon dioksit ve su buharı hızla genişleyerek şiddetli bir şekilde itildi. Bu ani basınç değişikliği, karbondioksit ve su buharının buz kristallerine soğumasına ve mantarla dışarı fırlayan bir siste yoğunlaşmasına neden oldu.
Ancak sürprizler, araştırmacılar mantar popunun ilk milisaniyesinde, şişenin içindeki bu ani basınç düşüşünün "Mach diskleri" adı verilen görünür şok dalgalarına yol açtığını buldular. Savaş uçağı egzozunda da oluşturulan bu Mach diskleri, kaçan gazın havaya son derece hızlı bir şekilde - ses hızının iki katından daha fazla genişlediği için oluşur. Şişedeki basınç normale döndüğünde o kadar çabuk yok olurlar.
Fransa'daki Reims Champagne-Ardenne Üniversitesi'nde kimyasal fizik profesörü olan Gérard Liger-Belair, bu Mach disklerinin oluşumu "büyük bir sürprizdi" dedi. "Fizik, uzay mühendisliğinde zaten biliniyordu, ancak hepsi şampanya biliminde bilinmiyordu."
Dahası, araştırmacılar, oda sıcaklığında saklanan şişelerin, sıcak sıcaklıklarda saklananlardan oldukça farklı bir "pop" yarattığını keşfetti.
Karbondioksit daha yüksek sıcaklıklarda daha az çözünür olduğundan, daha yüksek sıcaklıklarda depolanan şişelerin boynunda daha fazla miktarda gaz bulunur. Dolayısıyla, 30 ° C'de depolanan şişelerin içindeki gaz, 20 ° C'de depolananlardan daha yüksek basınç altındadır. 30 ° C şişedeki mantar serbest kaldığında, basınç ve sıcaklıktaki düşüş, daha soğuk sıcaklıklarda depolanan şişelerden daha büyüktür.
Daha sıcak şişe büyük buz kristalleri oluşturur ve bu kristallerin nasıl ışık saçtığı sayesinde grimsi beyaz bir sis. Bu arada oda sıcaklığı şişesi daha küçük bir buz kristali oluşturur ve daha mavi bir sis oluşturur. Liger-Belair, "Umarım, insanlar basit bir şişe şampanya veya köpüklü şarapta saklı olan güzel bilimden etkileneceklerdir." Dedi.
Bulgular 20 Eylül Science Advances dergisinde yayınlandı.
