香槟酒上浮的泡沫为什么如此整齐、清爽

倒入玻璃杯时，不同的碳酸饮料不会以相同的方式起泡。苏打水会在整个玻璃表面产生类似烟花的爆裂泡沫，就像一场盛大的表演。啤酒则有从一条线开始但很快向外扩散的泡沫，以看似随机、上升的模式聚集在一起。

但香槟却很优雅。它产生了一些漂浮向上的泡沫，以干净的直线排列，几乎就像它们是由杯底的某个看不见的工厂用传送带输送出来的一样。

那么是什么让香槟泡沫如此令人愉悦地可预测呢？

来自布朗大学(Brown University)和法国图卢兹大学(University of Toulouse)的物理学家发现了秘密。香槟、普罗赛克(Prosecco)和其他起泡酒，他们说，含有更多类似肥皂的化合物，称为表面活性剂(surfactants)。

事实上，这些脂肪酸似乎是使这种饮料如此可口的部分原因。

“理论上，这些污染物在香槟中起着表面活性剂的作用，是好东西。”布朗大学流体力学研究员罗伯托·泽尼特(Roberto Zenit)解释说。

“这些赋予液体风味和独特性的蛋白质分子是使它们产生稳定泡沫链的原因。”

在实验中，研究人员使用一系列特殊形状的注射器，在不同液体和玻璃杯中注入氮气泡沫。

通过改变泡沫的大小和饮料本身的成分，团队创造出了不同的起泡模式。

当研究人员在一种拉格啤酒中增加了更多表面活性剂时，不稳定的泡沫链变得稳定了。

即使没有表面活性剂，研究人员也可以通过使啤酒中的泡沫变大来实现这一点。但水不行。无论水中的泡沫有多大，在没有表面活性剂的情况下，它们总是表现出混乱的行为。

“这两个实验清楚地表明，有两种使气泡链稳定化的方法。”研究人员得出结论。

运用密度、表面张力和粘度等数据，他们终于弄清楚了为什么。

在含有低浓度表面活性剂的水中上升的气泡会产生一个有两条缕线的尾迹，它们以相反方向旋转。每个后续气泡都以与前一个相反方式被提升。

“因此，气泡被推向侧面，导致分离和偏离直线配置。”研究人员解释道。

但当液体含有足够多的表面活性剂时，气泡尾迹的结构就会改变，使得后面跟随着的气泡与前面一个对齐。

香槟起泡方式可能看起来并不像一个紧迫的科学问题，但这种知识实际上非常有用。

“我们对这些气泡如何移动以及它们与工业应用和自然界中的关系感兴趣。”Zenit说。

例如，现在科学家知道了表面活性剂可以改变气泡上升方式，他们就可以通过观察几乎任何液体中的气泡链来评估其表面活性剂污染水平。

这对于深海喷口喷出甲烷和二氧化碳等地方可能很有用，在那里直接取样材料是很困难的；或者改进用于监测污水处理设施中曝气池的技术。而秘密就藏在香槟酒里。

该研究发表在《物理评论·流体》杂志上。

https://www.sciencealert.com/the-strange-mystery-of-champagne-bubbles-can-finally-be-explained

Recommend