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Bulles de bonheur…

Les petites bulles de dioxyde de carbone (CO2) qui agrémentent nos sodas, nos bières, nos vins pétillants et nos champagnes sont, sans aucun doute, des partenaires incontournables de nos petits plaisirs et de nos bonheurs éphémères. Si la plupart d’entre nous en sommes intimement convaincus qui aurait pu imaginer que quelques esprits découvreurs puissent s’intéresser de près aux processus physico-chimiques qui président à cette joyeuse effervescence qui, le temps d’un toast entre amis, germe au fond de la coupe pour éclater en bouche ou pour s’évaporer inexorablement dans l’atmosphère…

Et pourtant quelques brillants chercheurs ont traqué la bulle dans sous ses états, de sa genèse à son éclatement !… Gérard Ligier-Belair, docteur en physicochimie appliquée à l’œnologie et professeur à l’université de Reims Champagne-Ardenne s’est plongé depuis plusieurs années dans l’intimité des bulles qui constituent la subtile effervescence des champagnes. Après la fermentation alcoolique, le vin est embouteillé avec un mélange de sucre et de levures et une deuxième fermentation débute. Les levures consomment le sucre produisant de l’alcool et une grande quantité de dioxyde de carbone. A l’instant exquis de l’ouverture de la bouteille, 5 litres de CO2, soit six fois le volume de la bouteille, vont s’échapper sous forme de fines bulles. 80% du CO2 va être expulsé et les 20% restant correspondent aux 20 millions de bulles présentes dans chaque flûte… Dans un premier temps, l’effervescence stimule la vision, puis les bulles vont jouer le rôle de vecteur d’arôme agissant directement sur les récepteurs sensoriels du nez et de la bouche des dégustateurs. A y regarder de plus près, la formation des bulles dans le verre est dépendante de la présence de minuscules particules qui adhèrent sur le verre. Les fibres de cellulose déposées par l’air ou par le torchon qui a servi à essuyer les coupes, emmagasinent et emprisonnent le gaz par capillarité. Ce mécanisme et d’autant plus efficace que la tension superficielle du liquide est faible. Ces poches de gaz constituent des sites de nucléation où les fines bulles se forment, atteignant des tailles de l’ordre de 10 à 50 nanomètres. Elles s’échappent de la fibre à un rythme constant de 30 bulles par secondes. Elles s‘élargissent dans leur ascension au travers du liquide, devenant plus légères et accélérant leur course.

L’histoire n’est pas finie ! Comment éclatent les bulles ? Des chercheurs français et américains de l’institut de physique de Rennes (CNRS et université Rennes 1) et des universités de Harvard et de Princeton, ont récemment montré que les bulles de savon, de soda, de champagne, d’eau de mer, d’eau de vaisselle… ne disparaissaient pas tout simplement au contact de la surface des liquides mais se divisaient en un anneau constitué de bulles plus petites entrainant une cascade d’éclatement dont le frémissement et le grésillement stimulent aussi nos récepteurs auditifs. Habitué aux mousses de bière, un groupe de physiciens de l’université de Liège a réalisé une analyse statistique du pétillement permettant de démontrer que l’enchaînement des éclatements des bulles obéissait à une règle nommée « loi d’échelle » qui s’applique à des phénomènes naturels comme les avalanches ou encore les tremblements de terre. Ces phénomènes longtemps considérés comme régis par les lois du hasard trouvent ici, dans ces études, des éléments généraux de compréhension.

Si la bulle contribue indéniablement au bonheur de Monsieur tout le monde, elle apporte aussi beaucoup de plaisir à nos physiciens !

Par Jean-Pierre Ternaux, Coordonnateur de l’Observatoire du Bonheur, directeur de recherche honoraire au CNRS.

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