Una simulación por ordenador muestra con todo detalle lo que ocurre en los microsegundos que siguen al descorche de una botella de champán: se generan diferentes tipos de ondas de choque, tras las cuales se pueden llenar las copas.
Al descorchar una botella fría de champán, el dióxido de carbono se libera en una serie de ondas de choque, algunas de las cuales viajan más rápido que la velocidad del sonido.
Descorchar el champán puede parecer sencillo, pero las imágenes de alta velocidad han demostrado previamente que el dióxido de carbono frío escapa a alta presión en una serie de pasos más complicados de lo esperado. "Se puede pensar en el champán como un minilaboratorio de física de fluidos", afirma el físico Robert Georges, de la Universidad de Rennes 1 (Francia).
Ondas de choque
Georges y sus colegas simularon el descorche de una botella de champán en un ordenador para determinar la velocidad y la forma de las ondas de choque que se forman. Su simulación consistía en una botella, un chorro de gas que salía de ella y el corcho de la botella que salía volando y seguía moviéndose delante del gas. El ordenador resolvió las ecuaciones de Navier-Stokes, un conjunto de ecuaciones matemáticas bien conocidas, pero notoriamente difíciles, que describen cómo fluyen los líquidos fríos bajo una determinada presión y encuentran paredes y obstáculos.
El equipo descubrió que, inmediatamente después de la explosión del corcho, el gas no tiene suficiente espacio para salir disparado. Como resultado, forma una onda de choque rápida y de expansión circular que se asemeja a una corona.
Dos tercios de milisegundo después, el corcho se aleja lo suficiente del cuello de la botella para que el gas forme un chorro supersónico cilíndrico. El gas sigue saliendo de la botella y choca frontalmente con el corcho, frenándolo y formando una onda detrás de él.
Pequeña explosión
Al cabo de un milisegundo, ha salido suficiente gas de la botella como para que la presión de la misma disminuya considerablemente, frenando el flujo de dióxido de carbono. Luego, el champán se pone en reposo y se puede verter en las copas.
Los flujos de gas más rápidos se produjeron al principio del proceso de descorche y alcanzaron velocidades de casi 1500 kilómetros por hora, un 20 % más rápido que la velocidad del sonido.
Los detalles precisos del descorche del champán pueden ayudar a los investigadores a comprender mejor la tecnología que implica flujos supersónicos, como los cohetes cuyos motores emiten gases supersónicos o los submarinos supersónicos, por ejemplo.
Georges y sus colegas planean hacer sus simulaciones más detalladas en el futuro, modelando botellas con diferentes temperaturas, formas y tamaños.
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