在冒泡的檸檬汽水杯子里,為什么一粒煮熟的米粒會(huì)反復(fù)地上升到表面而后又落到杯底?
作者有著天真的記憶,他曾用這個(gè)魔術(shù)般的技巧蒙騙了容易輕信的同學(xué),他告訴他們只要給一點(diǎn)錢他就能讓杯子里的物體神奇地升至表面。后來直到被化學(xué)課代表揭穿,他才不得不交還他的不正當(dāng)所得。
所需的材料
一杯檸檬汽水(其他發(fā)泡飲料的效果也不錯(cuò),但是要想看到米粒,透明的飲料要比不透明的好些)
煮熟的米粒(生米粒也可以,但是由于生米粒具有較少的成核作用點(diǎn),所以用的時(shí)間要長(zhǎng)一些;如果你喜歡,可以在飲料中加一片檸檬,檸檬籽也行)
要做的事情
把米粒投入檸檬汽水并耐心等待。如果喜歡隨著實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行做一些參照對(duì)比控制,在另外一杯清水里也投入米粒。(有關(guān)對(duì)比控制的重要性,請(qǐng)參見“發(fā)泡酒的誤會(huì)”)
會(huì)看到的現(xiàn)象
米粒會(huì)沉入杯底。隨后,過一小會(huì),米粒會(huì)開始一種必然的上升和下降過程,往返于飲料表面和杯底之間。而用作對(duì)比參照的另一個(gè)杯子里則什么也不會(huì)發(fā)生。
究竟發(fā)生了什么
起初,米粒下沉是因?yàn)樗拿芏纫戎車囊后w大。然而,米粒一旦到達(dá)杯底,在它的周圍,二氧化碳?xì)馀菥蜁?huì)開始聚集。其原因在于,發(fā)泡飲料中的氣泡偏好在粗糙的表面上形成,粗糙的表面為氣泡的形成提供了成核作用點(diǎn)。(見實(shí)驗(yàn)“過頂四溢”)
最后,二氧化碳?xì)馀蓍_始起到的作用就像水下的充氣袋并系在米粒上。米粒于是可以漂浮并開始上升。當(dāng)米粒到達(dá)表面時(shí),氣泡爆裂,米粒再次下沉,重新開始上述過程。如果把這杯帶有米粒的檸檬汽水放置足夠長(zhǎng)的時(shí)間,飲料的氣會(huì)跑光,米粒將停止上升。
我們深深地感謝阿伯丁大學(xué)蘇格蘭鄉(xiāng)村舞蹈會(huì)的同學(xué)們,他們熱情地寄給我們他們?cè)谶@方面的進(jìn)一步研究。他們的研究持續(xù)了數(shù)年,全部在可控的實(shí)驗(yàn)室條件(學(xué)生聯(lián)合酒吧)下進(jìn)行,他們使用了飲料和酒吧里的小點(diǎn)心。據(jù)他們說,最穩(wěn)定和準(zhǔn)確的效果通常是使用咸花生和廉價(jià)拉格啤酒(味淡,通常多泡沫)獲得的。實(shí)際上,一把咸花生在一扎拉格啤酒中不斷上升和下降,產(chǎn)生的效果可以和20世紀(jì)70年代流行的巖漿燈相似。“油彩燈”實(shí)驗(yàn)里對(duì)此作了描述。令人遺憾但一點(diǎn)也不吃驚的是,花生上的鹽會(huì)使本來便宜的低度啤酒更加難喝,所以只有在不打算最后喝掉啤酒的情況下,才會(huì)去這么做。
十分有趣的是,深色麥芽啤酒以及許多種散裝生啤酒或者瓶裝的果酒,發(fā)泡性強(qiáng),泡沫形成得十分快,咸花生米絕沒有時(shí)間回沉到杯底,并且逗留在表面或接近表面的位置。但是,干烤花生米過于干巴,不能產(chǎn)生效果;油渣和薯?xiàng)l在一開始就不會(huì)下沉,只會(huì)被浸濕浮在表面。