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啤酒之花与诺贝尔奖
作者: 杨发文 来源:《中学物理教学参考》 点击:13699次 评论:0
 

啤酒泡沫是评判啤酒质量的一项重要指标。质量好的啤酒在被注入无油腻的玻璃杯时,泡沫应迅速升起,泡沫高度应占玻璃杯的三分之一至二分之一;当酒温为8~15℃时,5分钟内泡沫不应消失,同时泡沫还应细腻洁白,散落在杯壁内留有泡沫的痕迹(啤酒语称“挂杯”)。由于它像一朵硕大的乳白色的花蕾,点缀在金色透明的酒体顶端含苞欲放,啤酒泡沫因此被誉为诱人的“啤酒之花”。

 

但这朵“花”给予人们的还不仅仅是愉悦的观感,它还有改善口感的作用。啤酒泡沫能软化啤酒花的苦味和酒液中乙醇的刺激性,保持啤酒的“杀口感”,即二氧化碳与口腔黏膜和舌面接触时所感觉到的那种适口的快感。这种口感也是优质啤酒所特有的风味和质量指标之一。

 

啤酒的泡沫不仅给饮用者带来适口的快感,它还激发了科学家的想象力,由此产生过重大发明。1952年的一天,美国著名物理学家格拉泽(Donald Arthur Glaser,1926~ )在紧张工作之余,打开了一瓶啤酒,看见冒出的一串串气泡渐渐消失了。格拉泽不禁想到这样一个问题:难道再也不能产生气泡了吗?他随手将一粒沙子扔进啤酒瓶,只见沙子下沉时,周围又不断产生气泡,他又扔下一小撮沙子,啤酒像沸腾了似的产生出大量气泡。啤酒中的气泡是在压力作用下下溶在啤酒里的二氧化碳,打开瓶塞,压力减小后,二氧化碳从啤酒中逸出产生气泡,刚冒完气泡的啤酒还处在不稳定状态,遇到沙子的扰动,就会继续产生气泡。

 

沙子使啤酒继续产生气泡的现象,就像黑夜里闪亮的一星火花,点燃了格拉泽的灵感。他回到实验室,把这一偶然发现,运用到带电粒子射入液态氢的研究中,从而发明了气泡室,为原子核物理的研究提供了一个重要的科学手段。在格拉泽发明气泡室之前,检测低能粒子时,采用鲍威尔(C.F.Powell,1903~1969)的核乳胶技术和威耳逊(C.T.R.Wilson,1869~1959)的云雾室。但是要检测和确定一些高能粒子,就需要能更快和在更长的路径上做出记录,这一要求威尔逊云雾室在技术上难以达到,同时还要克服鲍威尔核乳胶技术中无法把中性粒子与事件准确联系起来的困难。气泡室是一种装有透明液体(如液体氢、氮、丙烷、戌烷等)的耐高压容器,这是利用在特定温度下通过突然减压使某种工作液体在短时间内(一般为50毫秒)处于过热的亚稳定状态而不马上沸腾,这时若有高能粒子通过时就会发生局部沸腾,并在粒子经过的地方产生大量的气泡,从而显示出粒子的径迹。根据经迹的长短、浓淡等数据,便能清楚地分辨出粒子的种类和性质。由于气泡室因密度大,循环快,它所搜集到的信息量大约是云雾室的1000倍。目前,在高能物理实验中,气泡室已基本取代了云雾室。

 

气泡室在高能物理研究中发挥了重要的作用,人们借助它与高能加速器联用发现了许多基本粒子以及一百多种共振点。由于气泡室的发明是格拉泽对高能物理学做出的杰出贡献,它为粒子物理研究开拓了新的领域,在原子核科学技术史上也是一个创举,格拉泽也因此荣获了1960年诺贝尔物理奖。

 

更新:2006/10/20 6:38:40 编辑:fengyefy
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