การเปิดขวดฟองสร้างคลื่นกระแทกเหมือนในเครื่องบินขับไล่ไอพ่นความเร็วเหนือเสียงจากการศึกษาใหม่
ป๊อปวินาทีที่สองของจุกแชมเปญถูกสร้างขึ้นโดยการหลบหนีอย่างรวดเร็วของก๊าซแรงดันสูงที่ติดอยู่ที่คอขวด ขณะนี้นักวิจัยกลุ่มหนึ่งได้ใช้การถ่ายภาพความเร็วสูงในการมองภาพเคมีหลังป๊อปอันเป็นสัญลักษณ์
สำหรับการทดลองพวกเขาซื้อขวดแชมเปญหกขวดซึ่งสองขวดเก็บไว้ที่อุณหภูมิ 30 องศาเซลเซียส (86 องศาฟาเรนไฮต์) และอีกสองขวดที่อุณหภูมิ 20 C (68 F) เป็นเวลาสามวัน ก่อนหน้านี้ขวดเหล่านี้มีอายุ 42 เดือนภายใต้สิ่งที่เรียกว่า "รางวัลเดอมูส" การหมักแอลกอฮอล์ประเภทหนึ่ง ในระหว่างกระบวนการนี้ยีสต์จะดูดน้ำตาลเพื่อสร้างคาร์บอนไดออกไซด์ทำให้แชมเปญเป็นฟอง
จากนั้นนักวิจัยก็ใช้กล้องความเร็วสูงเพื่อบันทึกช่วงเวลาที่จุกไม้ก๊อกโผล่ออกมา กล้องความเร็วสูงติดอยู่กับไมโครโฟนที่บันทึกเสียงปังและกระตุ้นให้กล้องถ่ายภาพเป็นชุด
นี่คือสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์เห็น: เมื่อไม้ก๊อกโผล่ออกมาจากขวดมันถูกผลักอย่างรุนแรงด้วยการขยายตัวของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และไอน้ำที่ถูกกักขังไว้ในคอขวดเป็นเวลานาน การเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหันของความกดดันทำให้คาร์บอนไดออกไซด์และไอน้ำเย็นลงในผลึกน้ำแข็งและควบแน่นเป็นหมอกที่ไหลออกมาด้วยจุกไม้ก๊อก
แต่ด้วยความประหลาดใจของพวกเขานักวิจัยพบว่าภายในเสี้ยววินาทีแรกของป๊อปคอร์ความดันลดลงอย่างฉับพลันในขวดนี้ทำให้เกิดคลื่นกระแทกที่มองเห็นได้ซึ่งเรียกว่า "ดิสก์ดิสก์" ดิสก์มัคเหล่านี้ซึ่งถูกสร้างขึ้นด้วยไอเสียไอพ่นขับไล่นั้นเกิดขึ้นเพราะก๊าซที่กำลังหนีออกไปจะขยายตัวขึ้นสู่อากาศอย่างรวดเร็วมาก - ด้วยความเร็วของเสียงมากกว่าสองเท่า มันจะหายไปอย่างรวดเร็วเช่นกันเมื่อความดันในขวดกลับสู่ปกติ
การก่อตัวของดิสก์ Mach เหล่านี้“ เป็นเรื่องที่น่าประหลาดใจอย่างยิ่ง” เกราดลิเกอร์เบลแอร์ศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์เคมีจาก University of Reims Champagne-Ardenne จากฝรั่งเศสกล่าว “ ฟิสิกส์เป็นที่รู้จักกันแล้วในวิศวกรรมการบินและอวกาศ แต่ไม่ใช่ทั้งหมดในวิทยาศาสตร์ของแชมเปญ”
ยิ่งไปกว่านั้นนักวิจัยค้นพบว่าขวดที่เก็บที่อุณหภูมิห้องสร้างค่อนข้าง "ป๊อป" แตกต่างจากขวดที่เก็บไว้ที่อุณหภูมิที่ร้อนกว่า
เนื่องจากก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ละลายได้น้อยกว่าที่อุณหภูมิสูงกว่าจึงมีก๊าซจำนวนมากนั่งอยู่ในลำคอของขวดที่เก็บไว้ที่อุณหภูมิอบอุ่น ดังนั้นก๊าซในขวดที่เก็บที่ 30 C อยู่ภายใต้ความกดดันมากกว่าที่เก็บไว้ที่ 20 C เมื่อไม้ก๊อกในขวด 30 C ปล่อยออกมาความดันและอุณหภูมิจะลดลงมากกว่าในขวดที่เก็บไว้ที่อุณหภูมิเย็นกว่า
ขวดที่ร้อนกว่านั้นสร้างผลึกน้ำแข็งขนาดใหญ่และเนื่องจากคริสตัลเหล่านั้นกระจายแสงเป็นหมอกสีขาวอมเทา ขวดอุณหภูมิห้องในขณะเดียวกันก็สร้างผลึกน้ำแข็งขนาดเล็กทำให้เกิดหมอกสีน้ำเงิน “ หวังว่าผู้คนจะรู้สึกประทับใจกับวิทยาศาสตร์ที่สวยงามที่ซ่อนอยู่ในขวดแชมเปญหรือไวน์อัดลม” Liger-Belair กล่าว
ผลการวิจัยถูกตีพิมพ์ในวันที่ 20 กันยายนในวารสาร Science Advances
