雑学界の権威・平林純の考える科学

　ビールをグラスに注ぐと、「グラスの中の泡は上に浮かび上がっていく」のが普通…と思えます。 泡（気体）はビール（液体）より軽いはずだから、そんな現象起きるわけがない！と思うかもしれませんが、 しかし、たとえばギネスビールは、グラスに注いでからしばらくの間、グラスの中で泡が下へ下へと沈んでいくさまが見えます （この現象は「ギネス・カスケード（垂れ連なる流れ）」と呼ばれます）。 そしてまた、ギネス以外のビールや水ですら、そういった「下に沈んでいく泡」を見ることができます（参考）。

　グラスの中で「下に沈む泡」ができるのは次のような理由（過程）によるものです（参考解説・参考数値シミュレーション論文）。

1. グラスの中央下部で泡が発生する
2. 泡がグラス中央部で上昇する際に、（ビールの）粘性によりビール自体にも上昇流が発生する
3. 上昇したビールは、グラス径が広がり始める部分で渦が発生し、（グラス径が広がる部分では）グラス表面に沿って下へ下降する流れが生じる
4. （泡が小さい場合）泡に働く浮力はビールの粘性による抵抗力より小さいため、グラス表面近くの下降流に沿って泡が下降していく

これらのことは、少し想像してみると「いたって当たり前」の現象であることがわかると思います。たくさん泡が真上に上っていけば、理想的にサラサラでない飲み物ならば、飲み物自体にも流れが発生するし、（泡が真上に上っていくのに）グラス径が広がれば、飲み物とグラス表面近くには、飲み物の下降流が自然に発生するはずです。…つまり、それはギネスビールに限らず、「（グラス下部で）泡が発生する液体」を「上が広がったグラス」に注げば、実は普通に起きる現象なのです。

　「沈む泡」と言えばギネスビール…となる理由は、ギネスビールでは比較的小さな泡ができやすかったり、色が非常に濃くグラス内部の上昇流（と上っていく泡）が見えず・グラス表面近くの下降する泡しか見えないために、ギネスビールでは「下に落ちていく泡」が顕著に目立つから、というわけです。（右の図はグラス内部の流速と泡とビールの比率~茶色部分が泡が多い部分~を示した数値計算結果です）

　（ギネスでなくとも）ビールを「上が広がったグラス」に注げば、ギネスビール風「下に沈む泡」を作ることができます。 「上広がりのグラス」を使い、（グラスの上部が絞られている部分にはビールを注がないようにすれば）グラスの径が変わる辺りから上の部分では、泡が下に流れ落ちていくようすを見ることができます。

　こんな『ギネスビール風「下に沈む泡」を作るコツ』を覚えておけば、暑い夏を冷たいビールで気持ち良く・楽しく過ごすことができるかもしれません。