Membuka sebuah botol penuh gelembung menciptakan gelombang kejut seperti yang ada di knalpot supersonik jet tempur, menurut sebuah studi baru.
Bunyi gabus sampanye sepersekian detik diciptakan oleh pelarian cepat gas bertekanan tinggi yang lama tertahan di leher botol. Sekarang, sekelompok peneliti telah menggunakan fotografi berkecepatan tinggi untuk memvisualisasikan kimia di balik ikon pop itu.
Untuk percobaan, mereka memperoleh enam botol champagne rosé, dua di antaranya disimpan pada 30 derajat Celcius (86 derajat Fahrenheit) dan dua pada 20 C (68 F) selama tiga hari. Botol-botol ini sebelumnya telah berumur 42 bulan, menjalani apa yang disebut "hadiah de mousse," sejenis fermentasi alkohol. Selama proses ini, ragi memakan gula untuk membuat karbon dioksida, membuat sampanye itu mendesis.
Para peneliti kemudian menggunakan kamera kecepatan tinggi untuk merekam saat gabus muncul. Kamera berkecepatan tinggi terpasang ke mikrofon yang merekam ledakan dan memicu kamera untuk mengambil serangkaian foto.
Inilah yang para ilmuwan lihat: Ketika gabus muncul dari botol, gabus itu didorong dengan keras oleh karbon dioksida dan uap air yang meluas dengan cepat yang telah lama terkurung di leher botol. Perubahan tekanan yang tiba-tiba ini menyebabkan karbon dioksida dan uap air mendingin menjadi kristal es dan mengembun menjadi kabut yang melayang keluar bersama gabus.
Tetapi yang mengejutkan mereka, para peneliti menemukan bahwa dalam milidetik pertama gabus pop, penurunan tekanan mendadak di dalam botol menyebabkan gelombang kejut yang terlihat, yang disebut "cakram Mach." Disk Mach ini, yang juga dibuat di knalpot jet tempur, terbentuk karena gas yang keluar mengembang ke udara dengan sangat cepat - dengan kecepatan suara dua kali lebih cepat. Mereka lenyap dengan cepat, ketika tekanan dalam botol kembali normal.
Pembentukan cakram Mach ini "adalah kejutan besar," kata pemimpin penulis Gérard Liger-Belair, seorang profesor fisika kimia di Universitas Reims Champagne-Ardenne di Prancis. "Fisika sudah dikenal dalam teknik kedirgantaraan, tetapi tidak semua dalam ilmu sampanye."
Terlebih lagi, para peneliti menemukan bahwa botol yang disimpan pada suhu kamar menciptakan "pop" yang cukup berbeda daripada yang disimpan pada suhu yang lebih panas.
Karena karbon dioksida kurang larut pada suhu yang lebih tinggi, ada jumlah yang lebih besar dari gas yang berada di leher botol yang disimpan pada suhu yang lebih hangat. Jadi gas di dalam botol yang disimpan pada 30 C berada di bawah tekanan yang lebih besar daripada yang disimpan di 20 C. Ketika gabus dalam botol 30 C terlepas, penurunan tekanan dan suhu lebih besar daripada di dalam botol yang disimpan pada suhu dingin.
Botol yang lebih panas menciptakan kristal es yang besar dan, berkat bagaimana kristal itu menyebarkan cahaya, kabut putih keabu-abuan. Botol suhu ruangan, sementara itu, menciptakan kristal es yang lebih kecil, membentuk kabut yang lebih biru. "Mudah-mudahan, orang akan merasa tersentuh oleh sains indah yang disembunyikan dalam sebotol sampanye atau anggur bersoda," kata Liger-Belair.
Temuan ini diterbitkan 20 September di jurnal Science Advances.
