כל גרעין פופקורן הוא סיר לחץ זעיר
גרעין פופקורן מתפוצץ כי המים שכלואים בתוכו הופכים לאדים, וכשפיזיקאים צילמו את הרגע, הם גילו שקול הפיצוץ בכלל לא מגיע מהקליפה שנסדקת.
תשפכו חופן גרעיני פופקורן לסיר חם ולזמן מה לא קורה כלום. ואז אחד קופץ, ואז שלושה, ואז כל הסיר מתפרץ לסערה לבנה ומקרקשת. כל אחד מהזרעים הקטנים והקשים האלה הפך את עצמו מבפנים החוצה לענן פריך. הסיבה היא שכל גרעין הוא סיר לחץ אטום וזעיר, והסיר פשוט מחכה שהלחץ ינצח.
בתוך כל גרעין יש עמילן רך עם קצת מים. את הפופקורן מייבשים עד שהמים מהווים כ־14 אחוז מהגרעין, ומתברר שזו הנקודה המושלמת. סביב העמילן יושב קליפת הפרי, העור החיצוני הקשה והמבריק של הגרעין. בפופקורן הוא חזק באופן יוצא דופן וכמעט אטום למים, וזה כל הטריק.
כשהגרעין מתחמם, המים שבפנים הופכים לאדים. בדרך כלל אדים היו דולפים החוצה, אבל הקליפה הקשוחה מחזיקה אותם בפנים. הלחץ עולה, והוא יכול להגיע לכ־9.2 אטמוספרות, בערך 135 פאונד לאינץ׳ רבוע, לפני שהקליפה נכנעת. בינתיים האדים החמים מרככים את העמילן לעיסה סמיכה דמוית ג׳לי. כשהקליפה סוף סוף מתפוצצת, העיסה פורצת החוצה, תופחת ומתקשה בזמן שהיא מתקררת לקצף הלבן המוכר. גרעין שהתפוצץ נעשה גדול פי 40 עד 50 ממה שהיה בהתחלה.
יש לכל זה רגע מדויק באופן מפתיע. ב־2015 שני פיזיקאים פרסמו מחקר ב־Journal of the Royal Society Interface, שבו חיממו גרעינים, צילמו אותם והקליטו את הקול באותו זמן. הם גילו שכמעט כל הגרעינים התפוצצו כשהגיעו לכ־180 מעלות צלזיוס, הטמפרטורה שבה הלחץ בפנים גובר על החוזק של הקליפה.
הצילומים שלהם הסתירו עוד שתי הפתעות. הקפיצה היא לא פיצוץ קטן של אדים כמו רקטה. כשהגרעין מתפוצץ, רגל של עמילן יורה החוצה, נלחצת אל הסיר ומעיפה את הגרעין לאוויר, לפעמים בסלטה כמעט שלמה. והפיצוץ עצמו לא מגיע מהקליפה שנסדקת. כשהתאימו את הקול לווידאו, הם הראו שהוא מגיע משחרור אדי המים, שגורם לגרעין להדהד לרגע כמו בקבוק זעיר שנושפים מעל הפה שלו, כמה אלפיות שנייה אחרי הסדק.
זה גם מסביר למה תירס מתוק, מהסוג שאוכלים על הקלח, לא מתפוצץ. העור החיצוני שלו לא חזק מספיק כדי להחזיק את האדים, כך שהלחץ פשוט דולף החוצה והגרעין נחרך. והשאריות הקשות שלא התפוצצו בתחתית הקערה היו בדרך כלל עם מעט מדי מים בפנים, כך שהן אף פעם לא בנו מספיק לחץ כדי להתפוצץ.
אז בפעם הבאה שסיר מתחיל לפצפץ, תקשיבו טוב. כל פיצוץ הוא פרץ קטן של אדים שבורח מזרע שלא הצליח להחזיק אותם יותר, ואחריו אקרובט עמילני שמזנק לחופש. מעט חטיפים מגיעים עם ניסוי פיזיקה משלהם, ועוד פחות מגיעים עם מחיאות כפיים.
מקורות
מאיפה מגיעות העובדות שבכתבה. כל קישור מוביל לאתר אחר.
- PMC (NIH) — Popcorn: critical temperature, jump and sound (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)
- Carolina Biological Supply — The Science of Popcorn (knowledge.carolina.com)
מצאתם טעות?
ספרו לנו מה לא נכון, ואם אפשר, איפה מתפרסם המידע הנכון. אנחנו בודקים כל פנייה, וכשאנחנו מתקנים כתבה, אנחנו מציינים זאת כאן ובעמוד התיקונים.