في صحتك! كيف تساهم فيزياء Fizz في سعادة الإنسان

في صحتك! كيف تساهم فيزياء Fizz في سعادة الإنسان

فكر في آخر مرة كان لديك شيء للاحتفال به. إذا حمّلت هذه المناسبة السعيدة ، فربما يكون شرابك مدمناً على الكحول. هل تساءلت يومًا عن سبب تشرب كأس من شيء يبعث على الانزعاج في فمك؟

كوب من مشروب شمباني مليء بالفيزياء والتاريخ والثقافة. ربما واجهنا في البداية الدخان إلى جانب اكتشاف الكحول ، لأن كل من الإيثانول وثاني أكسيد الكربون (CO2) الغاز نتاج التخمير. يبدو أن شرب المواد الغازية من أجل المتعة - بدلاً من مجرد البقاء رطبًا - هو شيء يفعله البشر فقط.

في فرنسا في القرن 17th ، صقل الراهب البينديكتين دوم بيريجن إلى حد كبير ما نعرفه الآن باسم الشمبانيا. استغرق الأمر سنوات عديدة لإتقان تصميم زجاجة وفلين يمكن أن تصمد أمام الضغوط العالية التي تتطلبها العملية. في النبيذ الفوار ، يحدث جزء من التخمير بعد تعبئة السائل. منذ CO2 لا يمكن الهروب من الحاوية المغلقة ، والضغط يبني في الداخل. وهذا بدوره يؤدي إلى إذابة كميات الغاز الكبيرة فعليًا إلى سائل ، وفقًا لقانون هنري - وهي قاعدة تنص على أن كمية الغاز التي يمكن حله في سائل تتناسب مع الضغط.

من بين أمور أخرى ، يفسر قانون هنري سبب إصابة الغواصين بأمراض الضغط إذا اندفعوا صعودهم إلى السطح: في أعماق كبيرة ، يتعرض الجسم لضغط عالٍ ، وبالتالي يتم إذابة الغازات في الدم والأنسجة بتركيزات عالية. ثم ، عند الظهور على السطح ، يعود الضغط إلى المستوى المحيط ، بحيث ينفجر الغاز ويصدر ليشكل فقاعات مؤلمة ومضرة في الجسم. يحدث الشيء نفسه عندما نطلق زجاجة من الشمبانيا: ينخفض ​​الضغط فجأة إلى قيمته الجوية ، يصبح السائل مشبعًا بثاني أكسيد الكربون - وهنا، تظهر الفقاعات!

مع مرور الوقت ، مع استمرار السائل في إطلاق الغاز ، يزداد حجم الفقاعات ، ويزيد حجم الطفو. بمجرد أن تصبح الفقاعات كبيرة بما فيه الكفاية ، لا يمكن أن تبقى عالقة في الشقوق المجهرية في الزجاج حيث تكونت في الأصل ، وبالتالي ترتفع إلى السطح. بعد فترة وجيزة ، تتشكل فقاعة جديدة وتكرر العملية نفسها. لهذا السبب ربما لاحظتم وجود سلاسل فقاعات تتشكل في أكواب من الشمبانيا - وكذلك الميل المحزن للمشروبات الغازية إلى أن تصبح مسطحة بعد فترة من الوقت.

من المثير للاهتمام ، جيرار ليجر بيلير ، أستاذ الفيزياء الكيميائية في جامعة ريمس تشامبان أردين في فرنسا ، اكتشف أن معظم الغاز المفقود في الجو في النبيذ الفوار لا يفلت في شكل فقاعات ، ولكن من سطح السائل. ومع ذلك ، يتم تعزيز هذه العملية للغاية من خلال الطريقة التي فقاعات شجع الشمبانيا تتدفق في الزجاج. في الواقع ، إذا لم تكن هناك فقاعات ، فسوف يستغرق الأمر أسابيع لأسفل المشروب لثاني أكسيد الكربون.

شخصية شمبانيا جذابة يمكن العثور عليها في المشروبات الأخرى ، أيضا. عندما يتعلق الأمر بالجعة والمياه الغازية ، لا تأتي الفقاعات من التخمير ولكن يتم إدخالها بشكل مصطنع عن طريق تعبئة السائل تحت ضغط عال بكمية زائدة من ثاني أكسيد الكربون. مرة أخرى ، عند فتحه ، لا يمكن أن يظل الغاز مذابًا ، لذلك تظهر الفقاعات. اكتشف الكربان الاصطناعي جوزيف بريستلي ، الذي اشتهر باكتشاف الأكسجين ، الكربنة الاصطناعية في الواقع ، وهو يشتهر باكتشاف طريقة للحفاظ على مياه الشرب على متن السفن. تحدث المياه الغازية أيضًا بشكل طبيعي: في بلدة فيرغيز بجنوب فرنسا - حيث المعبأة في زجاجات ، العلامة التجارية التجارية للمياه المعدنية - يتعرض مصدر للمياه الجوفية لثاني أكسيد الكربون تحت ضغط عالٍ ويظهر في صورة طبيعية.


الحصول على أحدث من InnerSelf


عندما تكون المشروبات الغازية غنية بالملوثات التي تلتصق بالسطح ، والمعروفة باسم السطحي، قد لا تنفجر الفقاعات عندما تصل إلى القمة ولكن تتراكم هناك مثل الرغوة. هذا ما يعطي البيرة رأسها. في المقابل ، تؤثر هذه الرغوة على ملمس المشروب ونكهته ونكهته. من منظور أكثر واقعية ، تعزل الرغوة أيضًا المشروب ، وتبقيه أكثر برودة لفترة أطول وتعمل كحاجز للهروب من ثاني أكسيد الكربون. هذا التأثير مهم جدًا لدرجة أنه في استاد دودجر في لوس أنجلوس ، يتم تقديم البيرة أحيانًا برأس من الرغوة الاصطناعية. في الآونة الأخيرة ، والباحثين لديهم اكتشف تأثير آخر مثير للاهتمام: رأس الرغوة يمنع البيرة من الانسكاب عندما يمشي أحدهم مع كوب مفتوح في متناول اليد.

Dعلى الرغم من صلابة لدينا فهم حول تكوين الفقاعة في المشروبات ، يبقى السؤال: لماذا نحب المشروبات مع الفقاعات؟ لا تزال الإجابة بعيدة المنال ، لكن بعض الدراسات الحديثة يمكن أن تساعدنا في الفهم. يؤدي تفاعل ثاني أكسيد الكربون مع بعض الإنزيمات الموجودة في اللعاب إلى تفاعل كيميائي ينتج عنه حمض الكربونيك. ويعتقد أن هذه المادة تحفز بعض مستقبلات الألم ، على غرار تلك التي يتم تنشيطها عند تذوق الطعام حار. لذلك يبدو أن ما يسمى "لدغة الكربنة" هو نوع من رد الفعل الحار - ويبدو أن البشر (بغرابة) يحبون ذلك.

يمكن أن يؤثر وجود الفقاعات وحجمها على إدراكنا للنكهة. في الآونة الأخيرة دراسة، وجد الباحثون أنه يمكن للناس تجربة لقمة حمض الكربونيك بدون فقاعات ، لكن الفقاعات غيّرت كيف ذاقت الأشياء. ما زلنا لا نملك صورة واضحة عن الآلية التي تؤثر بها الفقاعات على النكهة ، على الرغم من أن مصنعي المشروبات الغازية لديهم طرق لضبط كمية الكربونات وفقًا لحلاوة وطبيعة المشروب. فقاعات أيضا تؤثر المعدل الذي يتم فيه دمج الكحول في الجسم - لذلك صحيح أن تناول مشروب شمبانيا سيجعلك تشعر بالخمول بسرعة أكبر.

بقدر ما نشعر بالقلق ، كل هذا يقدم ذريعة كبيرة للحديث عن الفيزياء. نحن نستمتع بالمشروبات البابلية أيضًا - لكن شخصياً ، نحتفل بإضافة لمسة علمية إلى موضوع حتى يتمكن معظم الناس من الاتصال به. ما هو أكثر من ذلك ، السوائل شمبانيا لديها العديد من التطبيقات العملية. إنها ضرورية لبعض التقنيات لاستخراجها نفط؛ لشرح الانفجارات القاتلة تحت الماء معروف as الانفجارات البطيئة. وفهم العديد من الجيولوجية الأخرى الظواهر، مثل البراكين والسخانات ، التي يتأثر نشاطها بشدة بتكوين ونمو فقاعات الغاز في السائل المنفجر. لذلك ، في المرة القادمة التي تحتفل فيها وتطفئ كأسًا من الفقاعات ، تأكد من معرفة أن الفيزياء تساهم في جمع سعادة الإنسان. السعود!عداد Aeon - لا تقم بإزالة

عن المؤلفين

روبرتو زينيت هو باحث وأستاذ الهندسة في الجامعة الوطنية المستقلة في المكسيك ، وزميل الجمعية الفيزيائية الأمريكية. وقد تم نشر عمله في مجلة ميكانيكا الموائع و سوائل المراجعة البدنية، من بين عدة آخرين.

خافيير رودريغيز رودريغيز أستاذ مشارك في مجموعة ميكانيكا الموائع بجامعة كارلوس الثالث في مدريد. وقد ظهر عمله في مجلة ميكانيكا الموائع، من بين العديد من المنشورات الأخرى.

وقد نشرت هذه المقالة أصلا في دهر وقد أعيد نشرها تحت المشاع الإبداعي.

كتب ذات صلة

{amazonWS: searchindex = كتب، كلمات = السعادة، maxresults = 3}

enafarزكية-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

اتبع InnerSelf على

الفيسبوك أيقونةتويتر أيقونةآر إس إس أيقونة

احصل على آخر عبر البريد الإلكتروني

{Emailcloak = إيقاف}

الأكثر قراءة

ما الذي تريده؟
ما الذي تريده؟
by ماري ت. راسل ، إنيرسيلف
لماذا الأقنعة مسألة دينية
لماذا الأقنعة مسألة دينية
by ليزلي دوروف سميث
هل يجب أن أتوقف عن الجري إذا كانت ركبتي تؤلمني؟
هل يجب أن أتوقف عن الجري إذا كانت ركبتي تؤلمني؟
by إيوا إم روس وكريستيان بارتون

من المحررين

النشرة الإخبارية InnerSelf: أيلول 6 و 2020
by InnerSelf الموظفين
نرى الحياة من خلال عدسات إدراكنا. كتب ستيفن آر كوفي: "نحن نرى العالم ، ليس كما هو ، ولكن كما نحن ، أو كما نحن مشروطون برؤيته". لذلك هذا الأسبوع ، نلقي نظرة على بعض ...
النشرة الإخبارية InnerSelf: أغسطس 30 ، 2020
by InnerSelf الموظفين
الطرق التي نسلكها هذه الأيام قديمة قدم الزمن ، لكنها جديدة بالنسبة لنا. التجارب التي نمر بها قديمة قدم الزمن ، لكنها أيضًا جديدة بالنسبة لنا. الشيء نفسه ينطبق على ...
عندما تكون الحقيقة فظيعة للغاية ومؤلمة ، اتخذ إجراءً
by ماري T. راسل، InnerSelf.com
وسط كل الأهوال التي تحدث هذه الأيام ، ألهمني شعاع الأمل الذي يسطع من خلاله. الناس العاديون يدافعون عن الصواب (وضد ما هو خطأ). لاعبي البيسبول،…
عندما يكون ظهرك مقابل الحائط
by ماري ت. راسل ، إنيرسيلف
احب الانترنت. الآن أعرف أن الكثير من الناس لديهم الكثير من الأشياء السيئة ليقولوها عن ذلك ، لكني أحب ذلك. مثلما أحب الناس في حياتي - فهم ليسوا مثاليين ، لكني أحبهم على أي حال.
النشرة الإخبارية InnerSelf: أغسطس 23 ، 2020
by InnerSelf الموظفين
ربما يتفق الجميع على أننا نعيش في أوقات غريبة ... تجارب جديدة ، مواقف جديدة ، تحديات جديدة. ولكن يمكن أن نشجع على تذكر أن كل شيء في حالة تغير مستمر ، ...