Елен Черскі - Буря в склянці води. Захоплива фізика повсякденного життя

Для експериментування зі світом вам не потрібно бути фаховим науковцем. Обізнаність лишень з основними принципами фізиками дозволить вам багато чого зрозуміти самостійно – не залежно від інших. Іноді це навіть не якийсь упорядкований процес, та ось частинки головоломки вже складаються, немов самі по собі в єдине ціле.

Одна з моїх улюблених подорожей у незвідане розпочалася з розчарування: я робила варення з чорниць, і воно раптом стало рожевим. Яскраво рожевим, кольору фуксії. Сталося це кілька років тому, коли я жила на Род-Айленді і саме займалася залагодженням усіляких справ перед поверненням до Великої Британії. Я вже майже з усім попоралася, але залишалася ще одна справа, яку мені дуже хотілося закінчити перед від’їздом. Я дуже любила чорниці: для мене вони – щось екзотичне, незвичне, а до того ж мають прегарний химерно-синій колір. У більшості місць, де я жила, чорницю можна було знайти хіба що в дуже мізерній кількості, але на Род-Айленді її було пребагато – ба більше, того року вона вродила навдивовижу рясно. Мені захотілося зробити з отієї літньої чорничної щедрості трохи варення і привезти його до себе у Велику Британію. Тому останнього ранку перед від’їздом я збирала й перебирала чорницю.

Найважливіше і найбільш захопливе в чорничному варенні – це, безперечно, те, що воно темно-синє. Принаймні я так гадала. Але природа мала інший план. Колір киплячого варення в каструлі можна було назвати яким завгодно, тільки не темно-синім. Ось уже наповнила слоїки просто чудовим на смак варенням. Але в’язке розчарування та нерозуміння причин зміни кольору не давали мені спокою разом із рожевим варенням аж до самої Великої Британії.

Шість місяців потому знайомий попросив мене допомогти йому в розв’язанні історичної загадки. Він саме готував телевізійну передачу про відьом, тож казав, що має записи про «ворожок», які варили пелюстки вербени у воді, а тоді клали відвар людям на шкіру, аби знати, чи їх, бува, не врекли. Його цікавило, чи вони не виявляли чогось системного попри те, що воно було не тим, що вони доказували. Провела деякі дослідження і з’ясувала, що саме так все й могло бути.

Фіолетові квіти вербени, як і червона капуста, мальтійські помаранчі, а також багато інших червоних і фіолетових рослин містять хімічні сполуки, що називаються антоціанами. Сполуки є барвниками, які надають рослинам яскравого кольору. Існує кілька різновидів таких барвників, тому кольором вони дещо відрізняються, однак усі мають однакову молекулярну будову. Але це ще не все. Колір також залежить від кислотності рідини, в якій перебуває молекула, від так званого «значення pH». Коли змінюється середовище, тобто стає трохи кислотнішим або трохи більш лужним, то молекули дещо змінюють свою форму, тому змінюється їхній колір. Вони – такі собі показники чи індикатори, тобто природні лакмусові папірці.

Ними до безкінечності можна бавитися на кухні. Спочатку відварюємо рослину, щоб отримати барвник. Для цього треба кинути в окріп трохи червоної капусти, а воду потім остудити (вона буде фіолетовою). Якщо додати крапельку оцту, то вода стане червоною. Розчин прального порошку (а він є сильним лугом) зробить її жовтою або зеленою. Можна створити цілу веселку кольорів з того, що ви маєте на кухні. Сама знаю, бо особисто таке робила. Мені дуже сподобалося це відкриття, адже антоціани є скрізь і доступні для всіх. Тут не потрібно навіть хімічного набору!

Отже, дуже навіть може бути, що ворожки використовували квіти вербени для встановлення значення pH, а не якихось вроків або чарівництва. Значення pH шкіри різних людей суттєво різниться, тому накладення на шкіру вербенового відвару здатне зумовити різне забарвлення в різних людей. Коли я спітніла від довгої пробіжки, то можу змінити колір капустяної води з фіолетового на блакитний, але вода не змінює свого забарвлення, якщо я не робила фізичних вправ. Знахарки-ворожки могли помітити, що відвар вербени на шкірі різних людей отримував різне забарвлення, а тоді витлумачили це явище по-своєму. Ми ніколи не дізнаємося, як було насправді, але така гіпотеза здається правдоподібною.

Ну годі вже про ту історії. І тут я згадала про чорничне варення. Чорниці мають темно-синій колір, бо містять антоціани. У складі варення чотири інгредієнти: власне, ягоди, цукор, вода та лимонний сік. Лимонний сік сприяє тому, аби пектин, який міститься в ягодах, активніше згущував варення. А відбувається це через те, що… сік є кислотою. Тобто моє варення стало рожевим, тому що зварені в каструлі чорниці відіграли роль великого лакмусового папірця. Щоб добре згуснути, воно просто мусило стати рожевим. Захоплення від розв’язання загадки з лихвою компенсувало розчарування від того, що не вдалося зробити темно-синього варення. Сповна. Бо відкриття, що з однієї ягоди можна отримати цілу веселку кольорів, – великий скарб, вартий своєї офіри.