第9节:蹦跳的米粒

在冒泡的柠檬汽水杯子里,为什么一粒煮熟的米粒会反复地上升到表面而后又落到杯底?

作者有着天真的记忆,他曾用这个魔术般的技巧蒙骗了容易轻信的同学,他告诉他们只要给一点钱他就能让杯子里的物体神奇地升至表面。后来直到被化学课代表揭穿,他才不得不交还他的不正当所得。

所需的材料

一杯柠檬汽水(其他发泡饮料的效果也不错,但是要想看到米粒,透明的饮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较少的成核作用点,所以用的时间要长一些;如果你喜欢,可以在饮料中加一片柠檬,柠檬籽也行)

要做的事情

把米粒投入柠檬汽水并耐心等待。如果喜欢随着实验的进行做一些参照对比控制,在另外一杯清水里也投入米粒。(有关对比控制的重要性,请参见“发泡酒的误会”)

会看到的现象

米粒会沉入杯底。随后,过一小会,米粒会开始一种必然的上升和下降过程,往返于饮料表面和杯底之间。而用作对比参照的另一个杯子里则什么也不会发生。

究竟发生了什么

起初,米粒下沉是因为它的密度要比周围的液体大。然而,米粒一旦到达杯底,在它的周围,二氧化碳气泡就会开始聚集。其原因在于,发泡饮料中的气泡偏好在粗糙的表面上形成,粗糙的表面为气泡的形成提供了成核作用点。(见实验“过顶四溢”)

最后,二氧化碳气泡开始起到的作用就像水下的充气袋并系在米粒上。米粒于是可以漂浮并开始上升。当米粒到达表面时,气泡爆裂,米粒再次下沉,重新开始上述过程。如果把这杯带有米粒的柠檬汽水放置足够长的时间,饮料的气会跑光,米粒将停止上升。

我们深深地感谢阿伯丁大学苏格兰乡村舞蹈会的同学们,他们热情地寄给我们他们在这方面的进一步研究。他们的研究持续了数年,全部在可控的实验室条件(学生联合酒吧)下进行,他们使用了饮料和酒吧里的小点心。据他们说,最稳定和准确的效果通常是使用咸花生和廉价拉格啤酒(味淡,通常多泡沫)获得的。实际上,一把咸花生在一扎拉格啤酒中不断上升和下降,产生的效果可以和20世纪70年代流行的岩浆灯相似。“油彩灯”实验里对此作了描述。令人遗憾但一点也不吃惊的是,花生上的盐会使本来便宜的低度啤酒更加难喝,所以只有在不打算最后喝掉啤酒的情况下,才会去这么做。

十分有趣的是,深色麦芽啤酒以及许多种散装生啤酒或者瓶装的果酒,发泡性强,泡沫形成得十分快,咸花生米绝没有时间回沉到杯底,并且逗留在表面或接近表面的位置。但是,干烤花生米过于干巴,不能产生效果;油渣和薯条在一开始就不会下沉,只会被浸湿浮在表面。

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