乾杯! フィズの物理学が人間の幸福にどのように貢献するか

乾杯! フィズの物理学が人間の幸福にどのように貢献するか

最後に祝うべきことがあったと思います。 あなたが幸せな日に乾杯したならば、あなたの飲み物はおそらくアルコール中毒だった - そして陽気。 あなたは、口の中で一連の微小爆発を起こす何かのガラスを吸収することがなぜそれほど楽しいのか疑問に思いましたか?

陽気な飲み物のグラスは物理学、歴史と文化がいっぱいです。 エタノールと二酸化炭素(CO)の両方が原因で、私たちはおそらくアルコールの発見と同時に最初に炭酸飲料に遭遇したのでしょう。2)ガスは発酵の副産物です。 単に水分補給を続けるのではなく、喜んで炭酸物質を飲むのは人間だけがすることのようです。

16世紀のフランスでは、ベネディクト会修道士のDomPérignonが、現在シャンパンとして知っていることを大いに洗練しました。 プロセスが必要とする高い圧力に耐えることができるボトルとコルクのデザインを完成するのに彼は何年もかかりました。 スパークリングワインでは、発酵の一部は液体が瓶詰めされた後に行われます。 CO以来2 閉じた容器から逃げることはできず、内部に圧力がかかります。 その結果、ヘンリーの法則、つまり液体に溶けるガスの量は圧力に比例するという規則に従って、大量のガスが実際に液体に溶け込むことになります。

特に、ヘンリーの法則は、ダイバーが表面に急上昇した場合にダイバーが減圧症になる可能性があることを説明しています。 それから、浮上するとき、圧力は周囲のレベルに戻り、その結果、ガスは「溶け出し」そして解放されて、体内に痛みを伴う有害な泡を形成する。 私たちがシャンパンのボトルを開けるときに同じことが起こります:圧力は突然その大気の値まで落ちます、液体は二酸化炭素で過飽和になります - etvoilà、泡が浮かび上がる!

時間が経つにつれて、液体が気体を放出し続けるにつれて、気泡のサイズが大きくなり、それらの浮力が増大する。 気泡が十分に大きくなると、気泡が元々形成されていたガラスの微小な隙間に止まることができず、気泡が表面に浮上します。 その後すぐに、新しいバブルが形成され、プロセスが繰り返されます。 シャンパングラスに泡の連鎖が形成されているのをおそらく観察したのはこのためです。

興味深いことに、フランスのランス・シャンパーニュ=アルデンヌ大学の化学物理学教授、ジェラール・リガー=ベレアは、 発見 スパークリングワインの中で大気に失われたガスの大部分は泡の形で逃げるのではなく、液体の表面から逃げるのです。 しかし、このプロセスは、泡が泡立つ方法で非常に強化されています。 奨励する シャンパンがグラスの中を流れます。 実際、泡がなければ、飲み物が二酸化炭素を失うのに数週間かかるでしょう。

シャンパンの魅力的で陽気な性格は、他の飲み物にもあります。 ビールと炭酸水になると、泡は発酵から来るのではなく、高圧で液体を過剰量の二酸化炭素で瓶詰めすることによって人工的に導入されます。 また、開いたときに、ガスは溶解したままでいることができないので、泡が現れます。 人工炭酸化は実際には18世紀のイギリスの化学者Joseph Priestleyによって発見されました - 酸素を発見することでよく知られています - 一方、船上の飲料水を保存する方法を調査しています。 炭酸水も自然に発生します。ミネラルウォーターの市販ブランドであるPerrierが瓶詰めにされている南フランスの町Vergèzeでは、地下水源が高圧で二酸化炭素にさらされ、自然に炭酸が発生します。

炭酸飲料が表面に付着する汚染物質に富んでいる場合、 界面活性剤気泡が最上部に到達したときに破裂しないが、泡としてそこに蓄積することがある。 それがビールに頭を与えているものです。 言い換えると、この泡は飲み物の食感、口当たり、風味に影響を与えます。 より物理的な観点からは、泡は飲み物を断熱し、飲み物をより冷たく保ち、二酸化炭素の漏出に対する障壁として機能します。 ロサンゼルスのドジャースタジアムではビールが人工泡の頭を添えて提供されることがあるので、この効果はとても重要です。 最近、研究者は 発見 もう一つの興味深い効果:泡頭は開いたガラスを手に持って歩くときビールがこぼれるのを防ぎます。

D私たちの固体にもかかわらず 理解する 飲み物の泡の形成については、疑問が残ります。ちょうど泡と飲み物が好きなのはなぜでしょうか。 答えは分かりにくいままですが、最近のいくつかの研究で理解を深めることができます。 二酸化炭素と唾液に含まれる特定の酵素との相互作用は、炭酸を生成する化学反応を引き起こします。 この物質は、辛い食べ物を試飲するときに活性化されるものと同様に、いくつかの疼痛受容体を刺激すると考えられています。 それで、いわゆる「炭酸化咬傷」は一種の辛い反応であるように思われます - そして(不思議なことに)人間はそれを好むようです。

泡の存在と大きさは、私たちのフレーバーの認識にも影響を与えます。 最近では 調査、 研究者たちは、人々が泡なしで炭酸のかみ傷を経験することができることを発見しました、しかし泡は物事の味を変えました。 清涼飲料製造業者は飲料の甘さと性質に応じて炭酸化の量を調整する方法を持っていますが、我々はまだ泡が風味に影響を与えるメカニズムの明確な像を持っていません。 泡も 影響を及ぼす アルコールが体内に吸収される速度 - だから、陽気な飲み物はあなたがより早く酔っているのを感じさせるでしょう。

私たちが考えている限りでは、これらすべては物理学について話すための大きな言い訳を提供します。 もちろん、飲み物を楽しむこともできますが、個人的には、ほとんどの人がそれに関連づけることができるように、科学的な要素をテーマに追加することをお勧めします。 さらに、泡立つ液体には多くの実用的な用途があります。 それらは抽出のためのいくつかのテクニックにとって不可欠です 油; 致命的な水中爆発を説明するため 既知の as リムの噴火; そして他の多くの地質学を理解するため 現象火山や間欠泉など、その活動は噴火する液体中の気泡の形成と成長によって強く影響されます。 それで、次回あなたが祝福して一杯の陽気を叩き返すときには、物理​​学が人間の幸せの合計に寄与することを知っていることを忘れないでください。 サルード!イオンカウンター - 削除しない

著者について

Roberto Zenitは、メキシコ国立自治大学の工学研究員であり、アメリカ物理学会の研究員です。 彼の作品は 流体力学ジャーナル 物理レビュー流体、他の多くの間で。

JavierRodríguezRodríguezは、カルロス3世マドリード大学の流体力学グループの准教授です。 彼の作品は 流体力学ジャーナル、他の多くの出版物の中で。

この記事は、もともとに公開されました イオン クリエイティブ・コモンズのもとで再公開されています。

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