Без бира в менюто на астронавтите
Това е елементарна задявка в кръчмата, като докоснете и запушите върха на бирата на другар, я карате да изригне внезапно. Смешно за някои хора, досадно за другите; само че за испанския физик Хавиер Родригес е завладяващо.
Хавиер Родригес от университета „ Карлос III “ в Мадрид взема решение да изследва странното събитие и в хода на разбора на бирата разкрил голям брой комплицирани взаимоотношения и физика, която би могла да помогнe на учените да схванат доста типове процеси – от вулканични изригвания до образуването на метеорити и менюто на астронавтите.
„ Има доста разнообразни физични феномени, които се случват в чашата за бира, и всякога, когато пиете бира, цялата тази физика е тъкмо пред очите ви “, споделя Родригес.
Неговата жадност за познания даже го предиздвикала да убеди свои сътрудници да изхвърлят бира от 100-метрова кула, с цел да проучат образуването на мехурчета в средата на микрогравитацията на свободното рухване.
„ Газираните питиета са портативни лаборатории, които могат да бъдат употребявани, с цел да се показва по занимателен метод работата на доста потоци, които се срещат и в природата и в промишлеността “, написа той в съавторство с Робърт Зенит в списание Physics Today.
Ключът към доста от процесите в бирата е, че напитката е газирана – всекидневен термин за това, че съставлява супернаситен разтвор на въглероден диоксид. Тъй като бирата се вари и ферментира, от дрождите се излъчват микро балончета от въглероден диоксид, които по-късно построяват налягане в бутилката.
Част от въглеродния диоксид се разтваря в бирата: фракцията се дефинира от закона на Хенри, който твърди, че колкото по-високо е налягането, толкоз повече газ се разтваря.
Когато бутилката се отвори, налягането се освобождава, което значи, че количеството газ, което течността може да понесе, е по-малко: ненадейно разтворът става супер-наситен. Отнема известно време, до момента в който се появи ново равновесие. В продължение на няколко часа въглеродният диоксид изтича, до момента в който доближи новата си точка на равновесие, наречена от феновете на бирата „ плоска “ бира.
Скоростта, с която газът се отделя, и динамичността, която освобождава, образува основата на доста завладяващо държание на напитката. Проучването на Родригес разкрива, че спусъка на бирения вулкан е вълна на налягането, която се движи нагоре през течността.
Внезапното разтърсване за малко основава неочакван спад на налягането в течността в дъното на бутилката. След това, този регион с ниско налягане се популяризира нагоре, задействайки разтворения въглероден диоксид в бирата, с цел да образува ненадейно мехурчета.
Постепенно бирата се „ укротява “ от бутилката и налягането се възвръща. Това ненадейно високо налягане фрагментира мехурчетата, които преди малко са се образували. Родригес е разкрил, че всяко от тях се пръска до един милион по-малки мехурчета.
Тези дребни мехурчета образуват нещо като групировка с тип на облак, стартират да се повишават, като порастват, когато всмукват повече въглероден диоксид. Отнема секунда-две, преди да стигнат до върха и да се разпенят.
Възходът на облака се дължи на плаваемостта на мехурчетата, които карат Родригес и неговия екип да потърсят какво ще се случи при нулева гравитация.
Вместо да изпращат бира в космоса, те вземат решение да изтърван няколко опаковки бира от 100-метровата кула на центъра за приложни галактически технологии и микрогравитация (ZARM) в Бремен, Германия.
За действителния опит те вземат решение да намерят заместваща течност. „ Не можем да използваме бира “, споделя Родригес. „ Прекалено замърсяващо околната среда е “.
Използват газирана вода, при което екипът може да следи еволюцията на облака от мехурчета, до момента в който се движи в течността, улавяйки всичко в процеса с високоскоростно видео.
Освен че са от голяма важност за по-доброто схващане на образуването на обекти, като метеорити и астероиди в среда с ниска гравитация, проучванията на Родригес са ориентирани и към евентуално значимия въпрос за астронавтите, които желаят да пият бира в космоса.
Плаваемостта на мехурчетата е това, което разрешава на газа от газираната напитка да се издига от стомаха и да бъде изхвърлен, само че съгласно Родригес, при нулева гравитация мехурчетата не биха били плаващи.
„ Мехурчетата не биха могли да избягат от течността в храносмилателната система, което ще докара до мъчително отичане на стомаха и червата. Така че, скърбя, няма бира за хората в космоса “, написа в публикацията си Родригес.
Родригес признава, че от време на време се любува на питието употребявано за опитите, само че постоянно акцентира, че не прави това с държавни проучвателен пари. Той споделя, че насоките за проучване изключват разноските за алкохол, тъй че той купува цялата бира за опита със личните си пари.
„ Смятам, че това е Бирена Фондация Родригес за развиване на науката “, заключава той.
