Този сайт използва бисквитки (cookies). Ако желаете можете да научите повече тукПриемам
18 декември 2017
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Говорят медиците
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Има ли математика в бирата? (видео)

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 18 юни 2017 в 05:0040670

Има доста много математика в бирата. За да ви убеди в това, Крис Бъд (Chris Budd), професор по приложна математика, разказва три бирени истории, свързани с математика в статия за Plus magazine, основана на една от лекциите в колежа Gresham

Бирените мехурчетата​

Нека започнем с мехурчетатата. Една от ключовите характеристики на една халба Гинес е прекрасната кремообразна пяна. Тя е много по-малко от тази на халба битър (горчива традиционна английска бира, тип ейл). За производителите на бира получаването и двата вида пяна е свързано с много науки и математика.

Пяната на халба битър е съставена от мрежа мехурчета въглероден диоксид, разделени от тънки слоеве от самата бира, с повърхностно напрежение, даващо здравина на тънките​ стени около всяко балонче. Стените на тези мехурчета се движат в резултат на повърхностното напрежение, по-малките мехурчета се придвижват по-бързо, тъй като имат по-висока кривина.

По-малките мехурчета се "изяждат" от по-големите в процес, наречен "зреене на Осуалд" (Oswald ripening). По принцип малките​ мехурчета се свиват, а големите мехурчета растат, което води до по-груба пяна, съставена​ от само от големи мехурчета. В крайна сметка течността се оттича от големите мехурчета, те се пукат и пяната изчезва.

Забележителният математик Джон фон Нойман, който наред с много други постижения, сред които е развитието на съвременния компютър, разработва през 1952 г. уравнение, което обяснява моделите, които наблюдаме в такива клетъчни структури в две измерения. През 2007 г. то бе разширено за три измерения от група математици от Принстън, интересуващи се от приложенията на математиката в бирата. Тежък живот!

За какво е тази джаджа?

Друга група математици от Лимерик, прочут с бирата си град в Ирландия, са направили проучване на пяната на Гинес. Тя е много по-кремообразна, отколкото на горчивата​ бира. Причината за това е, че докато пяната на битъра се състои от въздушни мехурчета, пяната​ на халба Гинес е съставена от азот. Този газ се разтваря сто пъти по-бавно във въздуха от въглеродния​ диоксид, което означава, че мехурчетата са по-малки и пяната е много по-стабилна и кремообразна.

Азотът трябва да се въвежда в Гинес, когато се налива. В заведенията това се постига чрез отделна тръба, свързана към източник на азот, който доставя азота едновременно​ с наливането на бирата.

В продължение на много години Гинесът в кутии няма пяна. Но този проблем се решава чрез въвеждането на приспособление, представляващо контейнер азот в кена, което освобождава точно правилното количество азот, когато кутията се отвори. Този процес трябва да бъде много прецизно контролиран и много внимателно планиран, за да може приспособлението да работи добре.

Целият процес се анализира от цял Департамент по приложна математика в Лимерик и е описан в научна публикация под заглавие "Инициацията на Гинес" (The initiation of Guinness). За отбелязване е, че същата​ група вече е направила​ пълен анализ на математиката на правенето на кафе.

Защо статистиците не успяват да организират запой в пивоварната

През 2005 година на Британския фестивал на науката се проведе в Дъблин. По това време Бъд, като председател на математическата част на Британската научна асоциация, която е организатор на фестивала, съставя програмата по математика за събитието.

Един от плановете е посещение на математиците в пивоварната на Гинес в Дъблин. Очевидно има много причини, поради които може да се да посети пивоварна, но защо математици искат да отидат в Гинес? Отговорът на въпроса се крие в личността на Уилям Госет (William Gosset) (на снимката вляво), който е бил главен статистик на Гинес през първата половина на 20-ти век.

Гинес в много отношения са изпреварили времето си в производството и качествения контрол, който прилагат за своя продукт (както и начинът, по който това е рекламирано). Госет е зает да гарантира постоянното добро качество на Гинес. Това се извършва чрез прецизни измервания на проби от продукта и използването им за оценка на качеството му и неговата променливост. Това по това време е сложен проблем в областта на статистиката.

За да го реши, Госет разработва нов статистически тест за сравнение на измерванията. Той сработва изключително добре и извършва реална промяна за подобряване на качеството на Гинес. Госет усеща, че е важно да се публикува този тест, но не иска се разбере самоличността му и тази на неговия работодател. Затова той го публикува в списание Biometrika през 1908 г. под анонимното име "Студент" ("Student"). Оттогава този тест е известен като "Т-тест на Стюдънт" (Student's t-test). Той играе централна роля в тестовете и поддръжката на качеството на храни и напитки по цял свят.

И така, математиците решават да отидат в Гинес и създават подкомисия за организиране на пътуването до пивоварната по време на Фестивала на науката, отчасти, за да отпразнуват изобретяването на Т-теста и неговия принос към съвременните статистически данни. Ясно е, че такова пътуване трябва да включва и по една халба Гинес. За съжаление, се оказва, че математиците са неспособни да организират запой.


Крис Бъд (Chris Budd) е професор по приложна математика в Университета в Бат, заместник-председател на Института по математика и приложна математика, председател на отдела по математика за Кралския институт и почетен изследовател на Британската научна асоциация. От особен интерес за него е връзката на математиката с реалния свят и популяризирането на математиката сред обществото.


Препоръчани материали

Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Математика

Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.