在开香槟的瞬间,快速喷出的高压气体也可以达到超音速。下面我们看到的动图展示了高速摄影下打开香槟的瞬间,这里的香槟是室温的(在20℃条件下储存)。原视频来自一项发表在《科学进展》上的研究。画面主要有两个看点:首先,这里记录到了一种名叫“马赫盘”(Mach disks)的冲击波现象。这种现象在喷气式飞机、火箭喷出超音速尾气时也会出现。下面的图中白色箭头标出了马赫盘出现的位置,数字代表时间,单位是微秒。
和战斗机不同的是,打开香槟产生的马赫盘持续时间非常短暂,毕竟瓶子内外不足以长时间维持足够高的压强差。马赫盘大约出现在瓶塞顶开后的580微秒,在1毫秒之内就消失不见了,不借助高速摄影大概很难发现。其次,香槟打开时瓶口的烟雾颜色有点特别。研究者们发现,如果打开一瓶冰镇的香槟,瓶口产生的是接近白色的烟雾,但是如果香槟开瓶前温度较高,那么瓶口烟雾的颜色就会像图中这样偏蓝。为什么会偏蓝?
研究者认为是因为一些二氧化碳在瓶口处冻结成了干冰小冰晶,产生了不同的散射效果。香槟打开时,瓶内的高压气体发生绝热膨胀,这会导致瓶口局部温度迅速降低。而香槟初始温度较高时,瓶内气体产生的压强更大,气体膨胀后在瓶口反而会达到更低的温度(20℃的香槟可降低到接近−90°C),因此这时候在水冰冰晶的基础上,细小的干冰冰晶也得以产生。其实后面的这个现象才是这项研究真正关注的,马赫盘算是一个意外发现。