Ples arašidov

Ste kdaj v kozarec piva dodali arašide in opazovali, kako potonejo, priplavajo nazaj in znova potonejo? Ne? Namesto vas je to storila raziskovalna skupina in svojo raziskavo objavila v reviji Royal Society Open Science. Natančneje, skupina je preučevala pojav na pivu tipa ležak oziroma lager, z olupljenimi in praženimi arašidi. Pojav plesa arašidov v pivu je sicer že znan, a raziskovalna skupina je prva, ki je proces opisala fizikalno.

Kroženje arašidov je videti nekako tako: olupljene arašide vržemo v kozarec piva, v katerem potonejo, saj je njihova gostota večja od gostote piva. Na arašidih se nato začnejo pojavljati mehurčki ogljikovega dioksida, ki je raztopljen v pivu. Ti mehurčki se držijo arašida, zato ta priplava na površje, kjer se ogljikov dioksid sprosti, arašid izgubi mehurčke in znova potone. Proces je cikličen in se ponavlja, dokler ima pivo dovolj mehurčkov.

Skupina je preučevala tri pojave, ki sestavljajo ples arašidov: nastajanje mehurčkov, vzgon in cikličnost. Z izračuni je pokazala, da je proces nastajanja mehurčkov na površini arašida energijsko ugodnejši kot nastajanje mehurčkov na površini kozarca, zato mehurčki na arašidih nastajajo hitreje kot na kozarcu. Sami po sebi bi mehurčki odplavali do gladine, a jih pred tem zadržuje površinska napetost piva, zaradi česar ostanejo prilepljeni na arašid. Izračuni so pokazali, da se mehurčki lahko držijo arašidov, dokler ne dosežejo velikosti približno milimetra. Mehurčki, ki se držijo arašidov, povzročijo, da arašidi priplavajo na površje.

Postavljeno teorijo je skupina tudi eksperimentalno preverila, pri tem jih je zanimala predvsem cikličnost pojava. Opazili so, da v pivu, takoj zatem, ko je natočeno, mehurčki na arašidih nastajajo hitreje, kot se od njih ločujejo. Arašidi zato po začetnem dvigu prve pol ure plavajo na vrhu, nakar se začne njihov ples potapljanja in dvigovanja. Sprva je frekvenca kroženja arašidov visoka, a se sčasoma zmanjšuje, dokler po približno dveh urah in pol ne doseže končnega stanja. Arašidi ostanejo na dnu kozarca, saj v pivu ni več dovolj ogljikovega dioksida za tvorbo mehurčkov.

Proces kroženja arašidov v pivu je zanimiv, a mnogo zanimivejše so aplikacije te dinamike na drugih področjih.  Raziskovalna skupina je izpeljala opis gibanja trdnin v sistemih s tekočinami in mehurčki plina, kar je tudi eksperimentalno potrdila. Opis se lahko razširi še na druge fizikalne sisteme, denimo plavanje magnetita v magmatskih tekočinah, saj je dinamika mehurčkov v pivu in mehurčkov plina v magmi podobna. Poskusi s pivom so zanimivi za vsakogar, zato ste poslušalci 89,3 megaherzov vabljeni k lastni izvedbi eksperimenta s pivom in arašidi. Pri tem je treba omeniti še, da lahko pri drugačnih vrstah piva in različnih arašidih pričakujemo malce drugačno obnašanje od tega v raziskavi.

Arašide v pivu bo opazoval tudi Oskar.

Slika: avtorsko delo