Επιστημονικές συμβουλές για να ανοίγετε τα μπουκάλια του κρασιού;
Και όμως θα τις χρειαστείτε…
Αν σας έχει συμβεί να προσπαθείτε να ανοίξετε ένα μπουκάλι κρασί αλλά να καταλήγετε με τον φελλό σπασμένο και το κρασί ακόμη καλά σφραγισμένο μέσα στη φιάλη του, τότε είστε σε θέση να εκτιμήσετε από πρώτο χέρι το κόλπο που δημοσίευσε το περιοδικό «New Scientist». Το μόνο που χρειάζεται να κάνετε είναι να χτυπήσετε δυνατά τη βάση του μπουκαλιού πάνω σε μια σταθερή, επίπεδη επιφάνεια και ο φελλός, ως διά μαγείας, θα γλιστρήσει μαλακά έξω από το στόμιο.
Η εξήγηση είναι απλούστατη: το τράνταγμα που δημιουργείται στον πάτο του μπουκαλιού μεταδίδεται στο κρασί, το οποίο σαν κύμα ανεβαίνει προς τα επάνω, δημιουργώντας πίεση στον φελλό. Το κύμα αυτό του κρασιού αναπτύσσει μεγαλύτερη ταχύτητα καθώς προσπαθεί να περάσει μέσα από τον στενό λαιμό του μπουκαλιού ώσπου τελικά χτυπά με τέτοια δύναμη το κάτω μέρος του φελλού ώστε τον κάνει να πεταχτεί έξω.
Φαίνεται ότι το κόλπο λειτουργεί καλύτερα όταν το μπουκάλι βρίσκεται σε οριζόντια θέση, διότι έτσι δεν δημιουργούνται οι ενοχλητικές φυσαλίδες που ανακόπτουν την πίεση του υγρού. Και, σύμφωνα με έναν αναγνώστη του περιοδικού, είναι προτιμότερο να τυλίξετε το μπουκάλι σε πολλές πετσέτες για να αποφύγετε τα κομματάκια γυαλί και το κατάβρεγμα με κρασί στην περίπτωση όπου η πίεση θρυμματίσει το μπουκάλι.
Αυτή ακριβώς η ιδιότητα που έχουν τα σχετικώς ελαφρά τραντάγματα να προκαλούν ακραίες αντιδράσεις στα υγρά είναι μέρος ενός ιδιαίτερα μυστήριου νόμου της φυσικής.
Οποιος έχει κρυφοκοιτάξει μέσα σε έναν ηλεκτρικό βραστήρα την ώρα όπου περιμένει να ζεσταθεί το νερό, θα έχει σίγουρα προσέξει τις μικρές φυσαλίδες ατμού που σχηματίζονται γύρω από τη συρμάτινη αντίσταση. Από τη δεκαετία του 1930 ήδη κάποιος ανακάλυψε ότι αν οι φυσαλίδες αυτές βομβαρδιστούν με ήχο υψηλής συχνότητας αρχίζουν να εκπέμπουν μια απόκοσμη μπλε γυαλάδα. Και αυτό διότι κατά έναν περίεργο τρόπο η σχετικά αδύναμη ενέργεια των ηχητικών κυμάτων πολλαπλασιάζεται δισεκατομμύρια φορές ώσπου φθάνει τα επίπεδα που απαιτούνται για να εκπέμψει ευδιάκριτο φως.
Η εξήγηση του φαινομένου αυτού, γνωστού ως ηχοφωταύγεια μετατροπή του ήχου σε φως , παραμένει θολή, από τότε ως και σήμερα. Οι θεωρητικοί της φυσικής πάντα πρόθυμοι να προσφέρουν εξηγήσεις για οτιδήποτε έχουν καταλήξει σε έναν τεράστιο αριθμό ερμηνειών, αλλά η θεωρίες τους κάπου δεν στέκουν. Αυτή τουλάχιστον είναι η άποψη του Ρόμπερτ Απφελ, καθηγητή στο Πανεπιστήμιο Γέιλ, ο οποίος στο τέλος της περυσινής χρονιάς προκάλεσε τους θεωρητικούς να σταματήσουν τα σκαριφήματα και να κάνουν έξυπνα πρακτικά πειράματα ώστε να αποφασίσουν ποια από τις αντικρουόμενες θεωρίες τους ισχύει τελικά.
Οσες ιδιότητες της ηχοφωταύγειας είναι γνωστές υπονοούν ότι κάτι σπουδαίο ίσως και επαναστατικό συμβαίνει μέσα σε αυτά τα δοχεία με βραστό νερό. Για να βοηθήσουν τους θεωρητικούς συναδέλφους τους, ο Απφελ και η ομάδα του φωτογράφησαν λεπτομερώς το φαινόμενο. Οι εικόνες έδειξαν ότι η διάμετρος των μικροσκοπικών φυσαλίδων που βρίσκονται μέσα στο βραστό νερό διαστέλλεται κατά ένα δέκατο του χιλιοστού προτού τις αγγίξουν τα ηχητικά κύματα. Τότε συστέλλονται με συντελεστή το 100, εκπέμποντας στιγμιαία φως.
Ο Απφελ και οι συνάδελφοί του πιστεύουν ότι όλα αυτά σημαίνουν πως η ηχοφωταύγεια είναι το αποτέλεσμα ενός ξαφνικού και δυνατού κύματος μέσα στη φυσαλίδα, το οποίο, όταν καταλαγιάσει, προκαλεί τεράστια αύξηση της θερμοκρασίας εκεί μέσα. Σε αυτή την κόλαση των 100.000 βαθμών Κελσίου τα μόρια αέρα που βρίσκονται μέσα στη φυσαλίδα διαλύονται βιαίως και μετατρέπονται σε μια λαμπερή σαν τον ήλιο περιοχή αερίων η οποία εκπέμπει το φως.
Ο Απφελ παραδέχεται ότι η θεωρία του για τα «κρουστά κύματα» δεν είναι η μόνη ερμηνεία του φαινομένου: ίσως αποδειχτεί ότι πιο εξωτικές ερμηνείες, βασισμένες πάνω στην κβαντική και λοιπές θεωρίες, είναι το κλειδί για την κατανόηση του φαινομένου.
Το πραγματικό όμως ενδιαφέρον με την ηχοφωταύγεια βρίσκεται πέρα από την απλή λύση μιας «σπαζοκεφαλιάς». Το φαινόμενο μπορεί να λύσει το γνωστό πρόβλημα της αποθήκευσης της ενέργειας που μας ταλαιπωρεί για χρόνια. Τη δουλειά αυτή, βέβαια, την κάνουν και οι μπαταρίες αλλά έχουν τα ελαττώματά τους. Η ιδέα της αποθήκευσης ενέργειας μέσα σε φυσαλίδες, ενέργεια που θα απελευθερώνεται με τη βοήθεια των ηχητικών κυμάτων, προσφέρει μια φτηνή και απλή εναλλακτική λύση.
Το μόνο που χρειάζεται, κατά τον Απφελ, είναι να βρεθεί πώς θα παραχθούν τελείως σφαιρικές φυσαλίδες με διάμετρο ενός εκατοστού περίπου. Οι παρατηρήσεις που έκανε η ομάδα του κατέληξαν στο ότι μόνο έτσι δουλεύει η ηχοφωταύγεια.
Αυτό θυμίζει την ανακάλυψη που έκαναν οι επιστήμονες του Δευτέρου Παγκοσμίου Πολέμου που δούλεψαν πάνω στην πρώτη βόμβα πλουτωνίου. Οι προδιαγραφές της βόμβας απαιτούσαν τα εκρηκτικά να δημιουργήσουν ένα απόλυτα σφαιρικό ξαφνικό κύμα το οποίο έπρεπε να συγκρουστεί με τον πυρήνα του πλουτωνίου ώσπου αυτός να εκραγεί.
Ο ίδιος ο Απφελ πιστεύει ότι κάτι τέτοιο μπορεί να αποδειχτεί η απόλυτη εφαρμογή της ηχοφωταύγειας, ότι μπορεί δηλαδή να βρεθεί ένας τρόπος να συμπιέσουμε πυρηνική καύσιμη ύλη ώσπου να λιώσει απελευθερώνοντας κολοσσιαίες ποσότητες πυρηνικής ενέργειας.
Οι επιστήμονες προσπαθούν χρόνια τώρα να πετύχουν την τήξη του πυρήνα κατ’ αυτόν τον τρόπο, βομβαρδίζοντας δηλαδή μικροσκοπικά σφαιρίδια πυρηνικής καύσιμης ύλης με ισχυρό φως από λέιζερ. Η τεχνολογία αυτή προκαλεί δέος, όμως ως τώρα δεν μπόρεσε να γεννήσει αρκετή δύναμη, ούτε καν για να ανάψει τα φωτάκια ενός χριστουγεννιάτικου δέντρου. Ισως θα πρέπει να αφήσουμε την υψηλή τεχνολογία στην άκρη και να αντικαταστήσουμε τα λέιζερ με τεράστια δοχεία βραστού νερού. Ετσι, αν μη τι άλλο, οι επιστήμονες δεν θα μείνουν ποτέ χωρίς ζεστό νερό για τον καφέ τους.
