Физики нашли объяснение тонущим в пиве «Гиннесс» пузырькам

При всей несерьёзности вопроса, тонущие в жидкости пузырьки газа — одна из сложнейших задач гидродинамики. Опыты проведенные ирландскими учеными, однако, показывают, что пузырьки все же не тонут, а поднимаются. Их кажущееся движение вниз объясняется тем, что жидкость, в которой они находятся, постоянно циркулирует в пивном стакане. Слои, близкие к внешним стенкам, опускаются быстрее, чем пузырьки движутся наверх, а слои, находящиеся в центре кружки, поднимаются.

Такое объяснение не удовлетворило ученых, поскольку оно не давало ответа на вопрос, почему жидкость так странно циркулирует именно в стакане «Гиннесса». Другие сорта пива ведут себя более традиционно, не демонстрируя тонущих пузырьков.

Тогда группа исследователей под руководством профессора Евгения Бенилова (Eugene Benilov) провела моделирование процесса и обнаружила, что всё дело в форме стакана, специфичной именно для «Гиннесса».

При этом оказалось, что жидкость циркулирует таким образом именно из-за пузырьков: стремясь вверх, они гонят вверх и жидкость в центре стакана. В результате жидкость опускается по краям, потому что в этих местах в ней меньше пузырьков, чем в той части, что находится в центре ёмкости. Таким образом, оставалось выяснить, почему пузырьков по краям меньше, чем в центре.

Всё то же моделирование показало, что пузырьки поднимаются строго вверх, почти не распространяясь в стороны. Поскольку стакан для стаута имеет небольшое дно и постепенно расширяющиеся стенки, его диаметр вверху значительно больше, чем внизу. Отсюда и неравномерное распределение пузырьков: в центре их больше потому, что дно соответствует центру, а периферийные области не имеют под собой дна, и пузырьки к ним попадают только случайно.

Разработчики модели полагают, что их исследование способно принести пользу. Например, модель пригодится при проектировании стеклянных сосудов с газовыми пузырьками в стенках или при созревании того же стаута.