Tenk på siste gang du hadde noe å feire. Hvis du ristet den lykkelige anledningen, var drikken din sannsynligvis alkoholholdig - og latterlig. Har du noen gang lurt på hvorfor det er så hyggelig å ta imot et glass noe som setter av en rekke mikroeksplosjoner i munnen din?

Et glass boblende drikke er full av fysikk, historie og kultur. Vi oppdaget trolig først fizz ved siden av oppdagelsen av alkohol, siden både etanol og karbondioksid (CO₂) gass er biprodukter av fermentering. Drikker kulsyreholdige stoffer til glede - i stedet for å bare holde seg hydrert - ser ut til å være noe bare mennesker gjør.

I det 17-tallet Frankrike raffinerte den benediktinske munken Dom Pérignon sterkt det vi nå vet som Champagne. Det tok han mange år å perfeksjonere en flaske og korkdesign som kunne tåle de høye pressene som prosessen krevde. I musserende vin foregår en del av gjæringen etter at væsken har blitt tappet. Siden CO₂ kan ikke unnslippe den lukkede beholderen, trykket bygges innvendig. Dette resulterer i sin tur i at store gassmengder faktisk blir oppløst i væsken, i henhold til Henrys lov - en regel som sier at mengden gass som kan oppløses i en væske, er proporsjonal med trykket.

Blant annet forklarer Henriks lov hvorfor dykkere kan få dekompresjonssyke hvis de haster oppstigningen til overflaten. På store dyp er kroppen utsatt for høyt trykk, og derfor blir gasser oppløst i blod og vev i høye konsentrasjoner. Da, når du surfer, går trykket tilbake til omgivelsesnivået, slik at gassen "utløses" og frigjøres for å danne smertefulle, skadelige bobler i kroppen. Det samme skjer når vi uncork en flaske Champagne: trykket faller plutselig tilbake til atmosfæren, væsken blir overmettet med karbondioksid - et voilà, bobler dukker opp!

Over tid, som væske fortsetter å frigjøre gass, vokser boblens størrelse, og deres oppdrift øker. Når boblene blir tilstrekkelig store, kan de ikke holde seg fast i de mikroskopiske sprekkene i glasset der de opprinnelig ble dannet, og så de stiger til overflaten. Kort etter dannes en ny boble og prosessen gjentar seg selv. Derfor har du sikkert observert boblekjeder som dannes i Champagne-briller - så vel som den triste tendensen til brusholdige drikker å gå flatt etter en stund.

Interessant, Gérard Liger-Belair, professor i kjemisk fysikk ved Universitetet i Reims Champagne-Ardenne i Frankrike, oppdaget at det meste av gassen tapt til atmosfæren i musserende vin, unnslipper ikke i form av bobler, men fra overflaten av væsken. Imidlertid er denne prosessen svært forbedret av den måten som bobler oppmuntre Champagne å flyte i glasset. Faktisk, hvis det ikke var noen bobler, ville det ta uker for en drink å miste sin karbondioksid.

Den attraktive boblende karakteren av Champagne finnes også i andre drinker. Når det kommer til øl og karbonisert vann, kommer ikke boblene fra gjæring, men blir introdusert kunstig ved å tappe væsken ved høyt trykk med en overskytende mengde karbondioksid. Igjen, når den åpnes, kan gassen ikke forbli oppløst, så bobler dukker opp. Kunstig karbonering ble faktisk oppdaget av den engelske kjemikeren Joseph Priestley fra 18-tallet - bedre kjent for å oppdage oksygen - mens han undersøkte en metode for å bevare drikkevann på skip. Kullsyreholdig vann forekommer også naturlig: i den sørlige franske byen Vergèze - der Perrier, det kommersielle mineralvannet, er avtappet - en underjordisk vannkilde er utsatt for karbondioksid ved høyt trykk, og kommer opp naturlig svimmel.

Når en karbonholdig drikke er rik på forurensninger som holder seg til overflaten, kjent som tensider, bobler brister kanskje ikke når de når toppen, men akkumuleres der som skum. Det er det som gir øl på hodet. I sin tur påvirker dette skummet tekstur, munnfølelse og smak av drikken. Fra et mer fysisk perspektiv isolerer skum også drikken, holder den kaldere i lengre tid og virker som en barriere for utslipp av karbondioksid. Denne effekten er så viktig at i Dodger Stadium i Los Angeles serveres øl noen ganger med en leder av kunstig skum. Nylig har forskere oppdaget En annen interessant effekt: Et skumhodet forhindrer at ølet spiler når man går med et åpent glass i hånden.

Despite vårt solide forståelse av bobledannelse i drikkevarer, er et spørsmål igjen: bare hvorfor liker vi drinker med bobler? Svaret er fortsatt unnvikende, men noen nyere studier kan hjelpe oss å forstå. Samspillet av karbondioksid med visse enzymer funnet i spytt forårsaker en kjemisk reaksjon som produserer karbonsyre. Dette stoffet antas å stimulere noen smertestillende reseptorer, likt dem som aktiveres når du smaker på krydret mat. Så det ser ut til at den såkalte karboneringsbiten er en slags krydret reaksjon - og mennesker (merkelig) ser ut til å like det.

Tilstedeværelsen og størrelsen på bobler kan til og med påvirke vår oppfatning av smak. I en nylig studere, Forskere fant at folk kunne oppleve bitt av karbonsyre uten bobler, men bobler endret hvordan ting smakt. Vi har fremdeles ikke et klart bilde av mekanismen som bobler påvirker smak på, selv om soft drink-produsenter har muligheter for å justere mengden karbonering i henhold til søtheten og naturen til drikkevaren. Bobler også påvirke hastigheten som alkohol er assimilert i kroppen - så det er sant at en sprudlende drikk får deg til å føle deg raskere.

Så langt vi er bekymret, tilbyr alt dette en stor unnskyldning for å snakke om fysikk. Vi liker selvfølgelig også boble drinker, men personlig feirer vi å legge til et snev av vitenskap til et emne slik at de fleste kan forholde seg til det. I tillegg har boblende væsker mange praktiske anvendelser. De er avgjørende for noen teknikker for utvinning olje; for å forklare dødelige undervanns eksplosjoner kjent as limniske utbrudd; og for å forstå mange andre geologiske fenomener, som vulkaner og geysere, hvis aktivitet er sterkt påvirket av dannelsen og veksten av gassbobler i utbruddvæsken. Så neste gang du feirer og banker et glass latter, må du være sikker på å vite at fysikk bidrar til summen av menneskelig lykke. Salud!

Om forfatterne

Roberto Zenit er forsker og professor i ingeniørfag ved National Autonomous University of Mexico, og stipendiat fra American Physical Society. Hans arbeid er utgitt i Journal of Fluid Mechanics og Fysisk gjennomgang Fluids, blant mange andre. 

Javier Rodríguez Rodríguez er en lektor med Fluid Mechanics Group Carlos III University of Madrid. Hans arbeid har dukket opp i Journal of Fluid Mechanics, blant mange andre publikasjoner. 

Denne artikkelen ble opprinnelig publisert på Aeon og har blitt publisert under Creative Commons.

Relaterte bøker

at InnerSelf Market og Amazon