花生跳舞现象揭示的科学秘密:成核位点和物质分离的启示
好奇心是科学的起点。我们对脑海中出现的各种问题做出假设(理论),并实际验证它们。在那里你可以遇到意想不到的真相和发现。
一位德国科学家到访阿根廷的一家酒吧时,看到了在啤酒中放花生的习俗。花生在啤酒里浮浮沉沉,像在跳舞一样翩翩起舞。
科学家们对此很感兴趣,并进行了调查以解开这一现象的谜团。终于,谜底揭开了。
而且,这一点物理学与地壳中的岩浆结构和工业过程的物理学有一些共同点。
花生米放入啤酒会上下起舞的奥秘
德国路德维希-马克西米利安-慕尼黑大学的Luis Pereira来到阿根廷首都布宜诺斯艾利斯学习西班牙语。
据说这个镇上有个习俗,啤酒里放10颗左右的花生。
他觉得这是一个奇怪的习俗,看到它很惊讶。
落入啤酒中的花生首先沉入杯底。这是有道理的,因为花生的密度比啤酒高。
但随后花生弹出。然后花生又沉又浮。据说这种类似花生舞的动作会重复进行,直到啤酒的碳酸化结束。
佩雷拉对这种现象很感兴趣,他着手解开花生在啤酒中跳舞的神秘物理机制。
如果你家里有啤酒和花生,你可以和任何人一起检查,所以你应该实际尝试一下。花生应该为你跳舞。
碳酸气泡中有一个秘密
这是因为,根据皇家学会开放科学(2023 年 6 月 14 日)发表的一项研究,每个花生仁都充当“成 核位点”。
成核位点是物质相开始发生变化的地方。
例如,当水沸腾时,锅底会冒出微小的气泡。这些小气泡是沸水的“成核点”,除非形成许多这样的核并变大,否则水不会沸腾。
如果你把水放在冰箱里,首先会发生的是小冰晶,这些也是。从这里开始,冰开始增长。这些微小的冰晶是成核点。
花生表面没有冰,而是有很多二氧化碳气泡。这就像一个漂浮物,使花生漂浮。
当啤酒浮到水面时,气泡破裂,花生沉回玻璃杯底部。然后气泡环绕花生并上升到顶部。重复此过程,直到啤酒中的碳化作用用完。
让花生跳舞的秘诀也被阐明了
这项研究甚至揭示了让花生跳得更好的秘诀。
据他们说,与花生的“接触角”越大(气泡变得像被排斥的水滴,而不是粘在花生上),气泡就越大。
但是太大了就不好了。对于会跳舞的花生,理想的气泡半径为 1.3 毫米或更小。
顺便说一句,作为一种类似但更强烈的现象,曼妥思可乐似乎是曼妥思作为成核位点的结果。
科学家的好奇心导致工业和自然现象的阐明
这项研究非常有趣,它可能会赢得下一届搞笑诺贝尔奖,但跳舞花生的科学对于理解工业和自然现象也很有用。
例如,花生漂浮的过程类似于从矿石中分离铁等矿物质的过程。
当空气被注入各种矿物质的混合物中时,容易附着气泡的铁和其他物质会上升,而不附着气泡的矿物质会下沉。通过使用它,您可以熟练地挑选矿物质。
另外,在观察地壳中凝固的岩浆时,有时会意外地在上部形成一层磁铁矿,这也可以用同样的原理来解释。。
像花生一样,磁铁矿密度如此之大,以至于它应该沉入岩浆底部。然而,像花生一样,接触角很大,所以气泡往往会粘在一起。因此,可以认为它会漂浮。
不知道佩雷拉先生等人在这次实验中使用的啤酒和花生是否好吃,但他们计划在未来继续用各种花生和啤酒进行实验。
或者在啤酒中加入花生会使啤酒更美味?或者对健康有什么好处?我也想澄清一下那部分。