Miért mennek a Guinness sörben lefelé a bubik?

Nem kell ahhoz nagy sörrajongónak lenni, hogy tudjuk, a szénsavas italokban (ahogy minden köznapi folyadékban), a buborékok a pohár alján keletkeznek, és a felszín felé, tehát fölfelé mozognak. Ha még emlékszünk az általános iskolai fizikaórákra, akkor könnyűszerrel meg is tudjuk magyarázni, hogy miért van ez. A szénsav szén-dioxiddá és vízzé bomlik el, a szén-dioxid gáz halmazállapotú, ilyenformán a sűrűsége alacsonyabb, mint a folyadéké. A kevésbé sűrű anyagok felemelkednek, míg a nehezebbek lesüllyednek. Probléma megoldva.

Csakhogy itt van a Guinness, talán a leghíresebb ír sör. Amint az alábbi animgifen is látszik, a Guinness valószínűleg nem értesült a fent leírt fizikai törvényszerűségről, hiszen egyértelmű, hogy a pohár falának belső felülete mentén a buborékokból álló selymes hab lefelé süllyed. Mi ez, antigravitáció? Nem, hanem pszeudo-guinnessi folyadék, ahogy az IgNobelre hajtó fizikusok elnevezték.

A Guinness-buborékok süllyedésének rejtélye már jó ideje foglalkoztatja a kocsmába járó embereket és a fizikusokat is (illetve ezek közös halmazát). Az talán nem meglepő, hogy a tudományterület legnagyobb specialistái ír egyetemeken dolgoznak, mint például William Lee, a Limericki Egyetem alkalmazott matematikusa. Ő és munkatársai már 2012-ben leírták a jelenség általuk valószínűsített mechanizmusát. Így nyilatkozott akkor motivációikról:

A süllyedő buborékok jelensége azért foglalkoztatott minket, mert a péntek esténként rendszeresen iszunk Guinnesst a matematikaszemináriumok után. Tudtuk, hogy már mások is vizsgálták mindezt [...], de az elméletben hiányosságok voltak. Nem volt világos, hogy hogyan alakul ki ez a körkörös áramlás.

Kutatásaik alapján megállapították, hogy a sörös pohár falának lejtése a fő tényező, ami a buboréksüllyedést okozza. A tipikus Guinness-pohár fölül szélesebb, majd a fala összeszűkül, és alul kisebb az átmérője. Amikor a kísérletek során egy egyszerű hasáb alakú edényt hasonló szögben döntöttek meg, mint a Guinness-pohár szűkülése, azt tapasztalták, hogy abban is kialakult a döntés irányába eső oldal mentén a buborékok lefelé áramlása.

amelyeket a fal mentén lefele áramló folyadék ragad magával, és visz újra a mélybe. Ahhoz, hogy ez a körforgás kialakuljon, az kell, hogy a pohár befele szűküljön, tehát a felszín felől áramló folyadék lejtőn tudjon végiggördülni. Persze, ha csupán a pohár fala okozná a jelenséget, minden szénsavas italnak hasonlóképpen kellene viselkednie, a süllyedő buborékok mégis szinte kizárólag a Guinness-ről ismertek. Mi teszi különlegessé ezt a sört?

A Guinness habzását a legtöbb sörtől eltérően nem a szén-dioxid, hanem a nitrogén okozza. Noha szénsavat is tartalmaz (a többi sörféléhez képest sokkal kevesebbet), 1959 óta nitrogént adnak a sörhöz, ezzel alapvetően megváltoztatták a konzisztenciáját, és így sikerült elérni a jellegzetes, selymesen krémes állagot. Tehát a Guinness kitöltése után süllyedésnek induló buborékok valójában nitrogénnel vannak tele. A már idézett William Lee egy újabb, 2018-as tanulmánya szerint ennek a ténynek ugyancsak fontos szerepe van abban, hogy a buborékok nem a felszín felé szállnak (legalábbis a pohár szélén).

Ezeket a kis buborékokat a fal mellett leáramló sör jobban képes magával sodorni, mintha szén-dioxidos buborékok lennének. Az Oszakai Egyetem kutatói, akik néhány hete jelentették meg a tudományterület legújabb mérföldkövét a Nature-höz tartozó Scientific Reportsban, kimérték, hogy a Guinness buborékjainak átmérője 50 mikrométer, amely csupán egytizede a pezsgők vagy a Budweiser sör buborékjainak.

Arról van tehát alapvetően szó, hogy a pohár közepén a buborékok döntő többsége felfelé áramlik, ezáltal ott kisebb lesz a folyadék sűrűsége. A buborékok nagy része kipukkad a felszínen, de a buborékokban szegény, ezáltal nehezebb folyadék a pohár fala mentén lesüllyed, és a könnyű nitrogénbuborékok egy részét magával rántja a mélybe. A kutatások során az is kiderült, hogy

azáltal, hogy ilyen formájúra tervezte emblémás poharait. Ezzel egyúttal lelassítják a sör megnyugvásának folyamatát is, tehát a Guinnessben a szokásosnál tovább tart a buborékok pezsgése, illetve a habkorona és az alatta lévő, már nem habzó folyadék szétválása. Minthogy a cég által előírt szertartásos, hat kötelező lépésből álló csapolási módszer ugyancsak fontos részét képezi a Guinnesshez kapcsolt érzésvilágnak, feltételezhetjük, hogy a hab szándékosan lassított elválása is a sör fogyasztását teszi különlegesebbé. Ahogy az is, hogy szűréséhez halak úszóhólyagját használják.