Физики определили, почему попкорн так шумит при разрыве

Когда зёрна кукурузы нагреваются до 100 градусов, влага внутри них превращается в пар, который создаёт всё нарастающее давление. При 180 градусах давление внутри достигает 10 атмосфер, внешняя оболочка зерна разрывается и оно раскрывается (попкорн" дословно "взрывающаяся кукуруза").

Выяснили это физики Эммануэль Виро (Emmanuel Virot) из Политехнической школы в Париже и Александр Пономаренко (Alexandre Ponomarenko) из Французского агентства агрономических исследований, которые наблюдали за лопающимся попкорном с помощью высокоскоростной видеокамеры. 

Отсмотрев видео в замедленном режиме, учёные обнаружили, что звук не всегда появляется одновременно с разрывом оболочки зерна и подскакиванием "взорвавшегося" зерна кукурузы в воздух.

Виро и Пономаренко пришли к выводу, что звук производит высвобождающийся водяной пар: хлопок получается из-за резкого испарения воды с обнажившейся поверхности эндосперма, крахмалосодержащей части кукурузы.

Резкое изменение давления при выпуске водяного пара приводит к тому, что полости внутри попкорна начинают колебаться и производят звук подобно тому, как хлопает бутылка шампанского после откупоривания.

Исследователи также наблюдали за тем, как попкорн совершает свои акробатические прыжки в воздухе. Когда зерно выворачивается наизнанку, появляется крахмальная "ножка". Она от контакта с разогретой сковородой сначала сжимается, а потом резко выпрямляется — попкорн словно отталкивается от поверхности и начинает прыгать и кувыркаться.

Когда мы начали наблюдать за разрывающимся попкорном, выяснилось, что это явление сочетает в себе интересные аспекты различных областей физики – термодинамики, биомеханики и акустики, рассказывают авторы исследования.

Полученные знания, по мнению французских учёных, могут пригодиться для понимания многих других явлений, например, наблюдаемых при производстве шампанских вин или при извержении вулканов.

Для всех любопытствующих они выпустили статью в издании Journal of the Royal Society Interface.