Попкорн перестал быть загадкой для ученых

 

Физики сравнили прыжок попкорна с сальто гимнаста, а звук лопающихся зерен — с хлопком, который издает пробка от шампанского при открывании.

 

Все знают, что попкорн взрывается при нагревании, однако в науке до сих пор не были описаны подробности: какая температура нужна, чтобы попкорн взорвался, почему зерна подскакивают, когда лопаются и какова природа звука, который происходит вскоре после лопания? На эти вопросы ответили физики из Франции: Эммануэль Виро из Политехнической школы в Палезо и Александр Пономаренко из Университета Гренобля. Описание физического процесса — взрыва попкорна они сопроводили снятыми в ходе экспериментов видеокадрами.

Чтобы установить критическую температуру, при которой лопается большинство зерен, ученые провели опыт: поместили попкорн в микроволновку и постепенно увеличивали температуру (каждый раз повышали на 10 °С и держали зерна при данной температуре по 5 минут). Выяснилось, что при нагревании до 170 °C разрывается лишь 34% зерен, а критической является температура 180 °C: при ней раскрылись 96% зерен.

 

 

Далее ученые разобрались с механизмом «прыжка» попкорна: они положили зерна на горячую поверхность и записали процесс на высокочувствительную камеру для скоростной съемки. Оказалось, что прыжок происходит за счет не выброса пара (ученые называют это «эффектом ракеты»), а образования «ножек» из крахмала, которые высвобождаются из зерна после взрыва. Ученые сравнили «сальто» попкорна с сальто гимнаста и, проведя ряд расчетов, пришли к выводу, что, несмотря на разницу в массе, прыжки попкорна и человека одинаково эффективны.

Наконец, ученые ответили на вопрос, чем именно вызван характерный звук, который все слышат при приготовлении попкорна. Изначально у физиков было три версии: он возникает в результате треска от разлома, за счет отскока от поверхности или в результате резкого испарения воды. Для проверки теорий ученые установили камеру и микрофон особой чувствительности. Оказалось, что попкорн издает звуки не при разрыве и не при отскакивании, а значит, звук «поп», как его называют ученые, вызван выходом пара. «Если быть совсем точным, резкое падение давления возбуждает полости внутри попкорна, как если бы это были акустические резонаторы», — отмечают авторы исследования. По их мнению, хлопок от лопающегося попкорна сравним с акустикой вулкана и звуком от пробки, вылетающей из бутылки шампанского.

 

 

Исследование опубликовано в научном издании Journal of the Royal Society Interface. 

2
Читайте также