у какого пива пузырьки идут вниз
Открыт секрет пузырьков Guinness
По случаю дня Святого Патрика ученые обнародовали свои исследования круговорота пузырьков в пиве Guinness. Пузырьки в пиве действительно опускаются вниз, а не вверх вопреки всем законам природы. Это «нетипичное поведение» пива – давний секрет Guinness.
Налейте в прозрачный стакан любое другое пиво, и пузыри, подчиняясь законам физики, как тела, заполненные газом, поднимаются на поверхность и образуют пенистую шапку.
Но в Guinness, сваренном в лучших ирландских традициях, эти пузыри «скатываются» в пиве сверху вниз в сторону дна.
Ученые воспользовались мощными камерами, которые детально фиксируют и увеличивают процесс «падения» пузырьков 10 раз. Исследование показало, что пузырьки Guinness двигаются вниз в результате циркуляции в кружке. А в центре восходящий поток эти пузырьки все-таки поднимает, вытесняя жидкость с пузырями на поверхности обратно вниз вдоль стеклянных стенок бокала. То есть циркулирующая жидкость в бокале вынуждает и пузырьки двигаться в своем направлении, выхватывая их из пены в «шапке» пива.
Доктор Эндрю Александр, старший преподаватель в области химической физики в университете Эдинбурга, который курировал исследователей, в интервью The Daily Telegraph сказал: «’Меня очень заинтересовал этот секрет Guinness. Я загорелся идеей выяснить, действительно ли имеет место отклонение от норм физики или это все-таки оптическая иллюзия. Удивительно, что никто до меня такое исследование не проводил.
Для снимков мы использовали камеру, которая делает 4500 кадров в секунду и 10-кратное увеличение. Когда мы увидели, что пузыри действительно шли вниз, мы были очень озадачены. Создавалось впечатление, что мы перевернули изображение вверх ногами. Циркуляция пузырьков в стакане выглядела как мощное торнадо в океане».
Секрет пива Guinness, как шутят ученые, помог разгадать сам Святой Патрик, который не прочь благословить на кружку-другую всех почитателей этого праздника.
Пузырьки в пиве «Гиннес» не поднимаются на поверхность, а опускаются на дно, в отличие от всех других сортов пива
Админчег Muz4in.Net 26.05.2011, 10:41 Тэги
Налейте в прозрачный стакан любое другое пиво, и пузыри, подчиняясь законам физики, как тела, заполненные газом, поднимаются на поверхность и образуют пенистую шапку.
Но в Guinness, сваренном в лучших ирландских традициях, эти пузыри «скатываются» в пиве сверху вниз в сторону дна.
Ученые воспользовались мощными камерами, которые детально фиксируют и увеличивают процесс «падения» пузырьков 10 раз. Исследование показало, что пузырьки Guinness двигаются вниз в результате циркуляции в кружке. А в центре восходящий поток эти пузырьки все-таки поднимает, вытесняя жидкость с пузырями на поверхности обратно вниз вдоль стеклянных стенок бокала. То есть циркулирующая жидкость в бокале вынуждает и пузырьки двигаться в своем направлении, выхватывая их из пены в «шапке» пива.
Доктор Эндрю Александр, старший преподаватель в области химической физики в университете Эдинбурга, который курировал исследователей, в интервью The Daily Telegraph сказал: «’Меня очень заинтересовал этот секрет Guinness. Я загорелся идеей выяснить, действительно ли имеет место отклонение от норм физики или это все-таки оптическая иллюзия. Удивительно, что никто до меня такое исследование не проводил.
Для снимков мы использовали камеру, которая делает 4500 кадров в секунду и 10-кратное увеличение. Когда мы увидели, что пузыри действительно шли вниз, мы были очень озадачены. Создавалось впечатление, что мы перевернули изображение вверх ногами. Циркуляция пузырьков в стакане выглядела как мощное торнадо в океане».
Секрет пива Guinness, как шутят ученые, помог разгадать сам Святой Патрик, который не прочь благословить на кружку-другую всех почитателей этого праздника.
grraen
grraenАлексей Якименко
Всякий, кто пьёт тёмное крепкое пиво, такое как «Гиннес», наверняка видел в нём кое-что, на первый взгляд бросающее вызов традиционной физике. Пузырьки в таком пиве движутся сверху вниз. Во всяком случае, создается такое впечатление. Но ведь пузырьки легче окружающей жидкости, так что они должны испытывать на себе действие подъемной силы, толкающей их вверх. Отчасти ответ на этот вопрос прост: мы видим только те пузырьки, которые находятся близко к стеклу. Пузырьки в глубине стакана скрыты от нас темным пивом. Так что не исключено, что только некоторые пузырьки опускаются вниз, а остальные поднимаются вверх. Однако таким образом невозможно объяснить, почему вообще хоть какие-то пузырьки опускаются вниз. Они не должны этого делать.
Этот вопрос – настоящая загадка, или, по крайней мере, был таковой до 2012 г., когда его решила команда математиков. Кстати говоря, ирландцев (или по меньшей мере жителей Ирландии): это, Юджин Бенилов, Каталь Каммингс и Уильям Ли из Университета Лимерика.
Тот же эффект наблюдается и в других жидкостях, но в крепком пиве его легче увидеть, потому что пузырьки в нём содержат не только углекислый газ, который можно наблюдать в любом пиве, но и азот, а азотные пузырьки меньше и держатся дольше.
До некоторого момента мы не могли сказать даже, не является ли вся эта история просто оптической иллюзией. Одно из альтернативных объяснений состоит в том, что эффект вызывается волнами плотности – областями, где пузырьки поднимаются вверх. Пузырьки поднимаются, но волны плотности движутся в противоположном направлении. Подобное поведение часто встречается в волновых процессах. К примеру, вода в океанских волнах не движется с ними вместе; по большей части она ходит кругами примерно на одном месте. Движется же то место, где вода поднимается выше всего. Правда, волны, набегающие на пляж, действительно на него набегают; однако отчасти это происходит из-за мелководья, да и вода тут же стекает обратно в море. Если бы вода двигалась вместе с волнами, ей пришлось бы забираться на берег все выше и выше, а это явно противоречит здравому смыслу. Хотя вода не возвращается назад в сколько-нибудь значительном объеме, этот знакомый пример помогает почувствовать разницу между тем, куда движется вода, и тем, куда идут волны. А теперь проделаем то же самое с пузырьками.
Это довольно правдоподобная теория, но в 2004 г. группа шотландских учёных под руководством Эндрю Александера вместе с коллегами из Калифорнии получила видеозаписи, доказывающие, что пузырьки действительно движутся сверху вниз. Свои данные группа опубликовала в День святого Патрика. Чтобы замедлить движение и проследить за отдельными пузырьками, учёные использовали высокоскоростную видеокамеру. Выяснилось, что пузырьки, касающиеся стеклянных стенок, склонны прилипать к ним, так что они не могут двигаться вверх. Однако ближе к середине стакана пузырькам ничто не мешает; пиво поднимается в середине стакана и опускается вниз вдоль стенок, увлекая за собой пузырьки.
Ирландская команда нашла более точное объяснение, показав, что движение пива вызвано не прилипанием пузырьков к стенкам. Все дело в форме стакана. Тёмное пиво обычно пьют из стакана с изогнутыми стенками, который вверху шире, чем у донышка. Проделав гидродинамические расчеты и эксперименты, учёные выяснили, что, когда пузырьки вблизи стенки поднимаются, они идут прямо вверх, как и следовало ожидать. Но стенка уходит от вертикали, поэтому пузырьки, по существу, уходят от стенки прочь. Поэтому пиво у стенки плотнее, чем в середине стакана, и стремится опуститься вниз, увлекая за собой часть жидкости. Так что пиво в стакане циркулирует: вверх – в середине, вниз – вдоль стенок. Пузырьки всегда поднимаются вверх относительно пива, но по краям пиво опускается быстрее, чем поднимаются пузырьки, и пузырьки опускаются вместе с ним. Пузырьки хорошо видны, в то время как движение пива заметить гораздо сложнее.
Тайна пенная: Циркуляция пива
Загадка пузырьков, которые в бокале ирландского пива Guinness не поднимаются к поверхности, а опускаются ко дну, поломала немало жизней. В самом деле, заполненные газом пузырьки явно легче жидкости, да и в других сортах пива они ведут себя вполне понятным образом. Однако факт остается фактом, что может проверить каждый пытливый исследователь в ближайшем баре: они действительно опускаются, а между тем пенная шапка на бокале растет! Завеса над этой тайной стала приоткрываться лишь в последние годы.
Сегодня известно, что такой эффект наблюдается, в общем-то, в любой жидкости: по краям поток направляется вниз, восходящий поток идет по центру. Насыщенный темный цвет Guinness делает пузырьки контрастно видимыми, а эффект — особенно эффектным. Впрочем, остается вопрос о том, почему циркуляция пива происходит именно таким образом.
И вот недавно команда вдохновленных исследователей из Ирландии, работающих под руководством профессора Уильяма Ли (William Lee) — в их числе и наш соотечественник Евгений Бенилов — описала происходящее в бокале со всей должно точностью. Они делают вывод, что ключевую роль в направлении потоков играет геометрия сосуда.
В банке пива пластиковый шарик?!
Я знаю, что ничего не знаю
Впервые купив баночное пиво Гиннесс, вы обнаружите, что внутри находится сторонний предмет – небольшой (2 см в диаметре) пластиковый шарик с отверстием. Это не подарок и не брак производителя. Перед вами одно из величайших научных достижений Британии последних 50-ти лет.
Шарик называется «Floating widget». Это запатентованное изобретение, принадлежащее пивному бренду Guinness. Капсула надолго сохраняет оригинальный вкус разливного пива в жестяной банке даже при транспортировке на дальние расстояния.
Капсула представляет собой заполненный азотом пластиковый шарик с небольшим отверстием. Его добавляют в полную банку перед самым закрыванием. Азотная капсула увеличивает давление внутри банки, в результате пиво через отверстие поступает в сам шарик, полностью заполняя его.
При открывании давление резко падает. Азот начинает вытеснять пиво из капсулы обратно в банку. Перемешивание пива (из шарика и находящегося в банке) способствует выделению углекислого газа, образуя красивую стойкую пену (на видео).
Ирландские математики, основываясь на собственной модели формирования пузырьков в жидкости, придумали новый способ получения пены для стаутов — темных сортов пива, приготовленного из жженного солода с добавлением карамели и ячменя.
В 1999 году ученые из Австралии построили модель образования пузырьков для газированной жидкости. Среди прочих исследователи предполагали, что жидкость газирована только одним газом. В рамках новой работы математики из Лимерикского университета построили математическую модель образования пузырьков в случае, когда таких газов уже два.
Полученные результаты ученые применили к описанию формирования пены у разных сортов пива. Дело в том, что подход австралийских ученых применим к светлым сортам пива и лагерам, которые газируются углекислым газом, но не подходит для описания процесса формирования пены в некоторых стаутах, газированных не только углекислым газом, но и азотом (считается, что азот формирует более мелкие по сравнению с CO2 пузырьки, придавая вкусу пива мягкость). К стаутам, однако, применимы результаты ирландских математиков.
В частности, ученые обратились к решению следующей конкретной задачи: считается, что настоящий стаут должен быть с плотной густой пеной. Вместе с тем пиво, налитое из жестяной банки не пенится должным образом, поэтому был придуман так называемый пивной виджет (капсула) — небольшой шар с маленькой дырочкой, наполненный смесью углекислого газа и азота. Когда пиво открывают, газ из-за изменения давления внутри банки вырывается из шарика и пенит пиво. Использование подобных виджетов, однако, приводит к удорожанию напитка.
В более ранних работах было установлено, что за формирование пузырьков в обычном пиве ответственны целлюлозные волокна, присутствующие в некотором количестве в напитке. Ирландские математики предложили вместо виджета наносить на внутреннюю поверхность банки волокнистый материал с большим количеством пор, аналогичный, например, бумажному фильтру для кофе. Расчеты показали, что для полноценного формирования пены будет достаточно квадрата материала со стороной 2,9 сантиметра.