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物理学家揭开香槟气泡上升时形成直链的秘密

Posted on 2023-05-02
手把香槟从瓶子里倒进两个有凹槽的玻璃杯里

放大/研究人员调查了香槟和起泡酒等碳酸饮料中气泡链的稳定性。 (来源:马德琳·费德勒和科林·沙利文)

布朗大学物理学家Roberto Zenit擅长将他的基础流体动力学研究与日常现象联系起来,比如与朋友一起享用一杯香槟。有一天,他注意到上升到表面的气泡形成稳定的垂直柱,这与其他碳酸饮料不同,在其他碳酸饮料中,上升气泡的尾流将其他气泡向侧面撞击,从而使多个气泡同时上升。根据发表在《物理评论流体》杂志上的一篇新论文,泽尼特发现这是因为表面活性剂分子包裹着香槟气泡并鼓励更多的漩涡,从而扰乱尾流。

“仅仅观察一杯二氧化碳过饱和的液体就像在你面前有一个实验室,”泽尼特告诉 Ars。 “这是试图理解流体动力学相互作用的一个很好的例子。当两个气泡一个接一个移动时,它们通常会错位,因为它们会对周围的液体造成干扰。我们意识到这对香槟来说是非常不同的。如果你知道任何关于气泡动力学的事情,都是不自然的,所以我们当然立即被吸引住了。”

泽尼特之前分析过现代绘画技术和材料的流体动力学,这些技术和材料由壁画家大卫·西奎罗斯和杰克逊·波洛克等杰出人物开创,泽尼特认为他们都是“直觉物理学家”。 Siqueiros 著名的“意外绘画”技术涉及在水平表面上倾倒颜料层,并随着时间的推移形成螺纹、斑点和其他形状。诀窍是将稠密的液体放在较轻的液体之上,以产生经典的不稳定性,因为较重的液体会穿过较轻的液体。根据 Zenit 的说法,波洛克的滴水技术依靠同样的不稳定性在他的画布上产生卷曲的线条和斑点。

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原文: https://arstechnica.com/?p=1934996

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