Группа физиков из Мадридского университета имени Карлоса III и Университета Кюри дала научное объяснение гидравлическим процессам, лежащим в основе фокуса с бутылкой пива — трюка, когда удар по стеклянной таре вызывает резкое вспенивание хмельного напитка. Результаты исследования представили на 66-й конференции Американского физического общества, проходившей в городе Питтсбурге.

Ученые пришли к выводу, что после удара по открытой пивной бутылке события развиваются следующим образом: сверху книзу в пиве проходит компрессионная волна, отражающаяся от дна бутылки, после чего возвращается наверх, отражаясь от стенок сосуда, и затухает. В хвосте компрессионной волны возникает разряжение, и внутри пива появляются пузырьки углекислого газа (процесс кавитации).

Большие кавитационные пузырьки лопаются и делятся на маленькие, общая площадь поверхности которых значительно больше, чем у их предшественников. По цепной реакции начинают расти все пузырьки и делают это до тех пор, пока в процесс не будет вовлечен весь углекислый газ, содержащийся в напитке. Кластер из таких пузырьков формирует облако, вырывающееся из бутылки. Двигаясь вверх, оно самоускоряется за счет пузырьков углекислого газа, захватывая все новые и новые молекулы CO2.

Динамику фокуса удалось зафиксировать благодаря камерам высокоскоростной съемки, компьютеру и лазеру, создающему пузырьки без движения бутылки. При помощи лазера ученые доказали, что кавитация не оказывает влияния на сам процесс пенообразования — компрессионная волна нужна лишь для создания первых пузырьков, запускающих реакцию.

Не так давно физики объяснили еще один гидродинамический фокус — явление, при котором в момент удара по горлышку бутылки у нее отваливается дно. Ученые выяснили, что стеклянное дно тары выбивает кавитационный пузырь, который схлопывается снизу емкости.