Tenhle úkaz, zdánlivě odporující přírodním zákonům a zdravému rozumu, znají generace pivařů. Teprve před několika lety se vědci „snížili“ k tomu, aby záležitost prověřili. A ke svému údivu zjistili, že je to opravdu tak - bublinky opravdu napřed klesají ke dnu.

„Objev“ autorů z Edinburské a Stanfordovy univerzity byl publikován roku 2004 na den sv. Patrika 17. března, „výzkum“ ale začal mnohem dříve.

Zkoušeli to zkoumat nejdřív v hospodě

Australští fyzikové počátkem tisíciletí pomocí matematických modelů teoreticky dokázali, že protismyslný pohyb drobných pivních bublinek v rozporu s fyzikálními zákony je možný. Vědecky platný důkaz byl ale podán poprvé až ve Skotsku, byť se na něm podíleli Američané.

„Že se pivo Guinness chová proti přírodním zákonům, to víme dávno, a je to pár let, co jsme s kolegy v místních hospodách začali s předběžným výzkumem téhle záhady,“ vzpomínal s úsměvem Andrew Alexander z chemické fakulty skotské univerzity.

„Nemohli jsme se k ničemu dopracovat, tak jsme to vzali z gruntu,“ dodal s tím, že konečný impuls k výzkumu Skotům dodali američtí kolegové ze Stanfordu, kteří právě byli ve Skotsku na stáži. Čerstvě nalité pivo ve sklenici nasnímali speciální videokamerou s vysokou rychlostí a poté zpomalené záběry analyzovali.

Vysvětlení, které podali, bylo logické: středem sklenice stoupá poměrně vydatný proud právě vzniklých pivních bublinek, které po dosažení hladiny zůstávají nahoře. Vzestupný proud tekutiny se ale otáčí a po stranách sklenice míří ke dnu. Tato cirkulující síla strhává osamělé, okrajové bublinky, které tak místo nahoru k hladině míří dolů.

Množství materiálu nemělo vliv na výsledky

Na tiskové konferenci Alexander s kolegy ujišťovali, že přes poměrně vysokou potřebu „pracovního materiálu“, tedy Guinnessova piva, proběhl výzkum včetně závěrečných fází zcela standardně. Matematicko-fyzikálně potvrdili skotský důkaz - kdo jiný než Irové, když se celý výzkum točil kolem irského piva.

Na serveru Arxiv nedávno publikovali William Lee, Eugene Benilov a Cathal Cummins z univerzity ve starobylém Limericku studii, potvrzující platnost předchozích simulací, teoretických zdůvodnění a pozorování. Trojice, která se zabývá dynamikou tekutin, dodala jeden zdánlivý detail - zákonitost platí především a nejviditelněji v typických pivních sklenicích typu pint.

Z různých druhů piv má nejvíc kalorií to černé

V černém pivu se bublinky tvoří klidněji než v šampaňském s mnohem bouřlivějším procesem.

FOTO: fotobanka Profimedia

Každý si všiml něčeho

„Vyšli jsme z obecně známé skutečnosti, že v pivu, především černém, se bublinky tvoří klidněji než v jiných perlivých nápojích, jako je třeba šampaňské s mnohem bouřlivějším procesem,“ napsal Lee.

Správný impuls vzešel od Cummingse, který začal se zkoumáním relativní hustoty kapaliny po stranách a uprostřed sklenice. A Benilov poté zaregistroval rozdíly v koloběhu bublinek v klasické irské pivní sklenici a ve válcovitém „půllitru“ německého či českého typu. Pak už to prý bylo jednoduché.

„Představte si sklenici téměř plnou piva,“ vybízel Lee. „Záhy se objeví bublinky a začnou stoupat, pak se ale jejich pohyb komplikuje.“ Bublinky mají tendenci stoupat kolmo ke hladině, takže v důsledku šikmých stěn sklenice je jich po stranách najednou méně. Tahle oblast se tak z hlediska hustoty začíná odlišovat od zbytku kapaliny, hustota je tu vyšší, a tím pádem i měrná hmotnost: čirá kapalina váží víc než směs kapaliny s bublinkami.

„Teď přijde ke slovu přitažlivost - okrajové vrstvy kapaliny s vyšší hustotou jsou gravitací stahovány dolů,“ vysvětlil Lee. „Malé bublinky na vnějším okraji vzestupného centrálního sloupce mají tendenci stoupat, ale klesající masa kapaliny podél okraje sklenice je strhává dolů,“ dodal.

Pravda třikrát podepřená

Výzkumníci se nespokojili s tímto konstatováním, ale v duchu vědeckých zásad ověřili výsledné zjištění dalšími experimenty. Použili především „obrácenou“ sklenici, tedy takovou, jejíž stěny se nahoru zužovaly. Tady bublinky stoupaly vzhůru, jak se dalo předpokládat, ať sklenici plnili, jak chtěli.

Druhý experiment zkoumal souvislost jevu s typem piva. Ukázalo se, že je tomu tak u všech piv, ale čím jsou bublinky menší, tím je efekt výraznější. Černé irské pivo se ukázalo jako ideální: černý guinness je totiž sycen nejen CO2 jako ostatní piva, ale navíc obsahuje dusík. Ten se v kapalinách hůře rozpouští, díky čemuž v černém pivu vznikají menší a trvanlivější bublinky.

Třetí důkaz představuje nakloněná sklenice pod pípou: tam, kde skleněná stěna ustupuje od středu, budou bublinky klesat, zatímco pod „přivrácenou“ stěnou jen a jen stoupat. A pak že pivo není věda.