撰文/W·韋特·吉布斯（W. Wayt Gibbs）   內(nèi)森·米爾沃爾德（Nathan Myhrvold）

     【米爾沃爾德是《現(xiàn)代派菜系：烹調(diào)的藝術 與科學》（Modernist Cuisine: The Art and Science of Cooking）一書的作者，吉布斯 則是該書的編輯。這本書預定于2011 年3 月出版。 】

    如果你的早晨從一杯滿是泡沫的卡 布其諾咖啡開始，晚上以一杯醉人的啤 酒結(jié)束，那么你這一天的始末都有著最 富科學趣味的食物：可食性泡沫。這些 環(huán)環(huán)相扣的泡泡，不僅蘊藏著深奧的數(shù) 學難題，也成為了近年來飲食業(yè)內(nèi)最銳 意創(chuàng)新的領域。
 

     西班牙加泰羅尼亞著名餐廳埃爾布 利的頂級名廚費蘭·阿德里亞（Ferran Adrià）， 從20 世紀90 年代中期開始 試驗可食性泡沫，以圖為食客提供全 新的飲食體驗。阿德里亞使用的起泡 物質(zhì)不是傳統(tǒng)的雞蛋或奶油，而是膠 質(zhì)（ gelatin） 和卵磷脂（ lecithin） 之類 的東西。他使用的打泡器類似罐裝的 Reddi-wip（美國常見的一種罐裝奶油， 以壓縮氣體作為動力，可噴出發(fā)泡的奶 油），但更結(jié)實，由一氧化二氮壓縮氣 體提供動力。用以制造泡沫的原料花樣 繁多，有鱈魚、鵝肝、蘑菇，還有土 豆。他掀起了一次泡沫革命，包括英 國布雷的赫斯頓·布盧門塔爾（Heston Blumenthal）、美國紐約的懷利·迪弗 雷納（Wylie Dufresne）、芝加哥的格蘭 特·阿卡茲（Grant Achatz）在內(nèi)的大 廚們，都開始把各種美食打成泡沫。
 

     這些菜式上籠罩的神秘光環(huán)并非僅僅來自新奇的質(zhì)地。泡沫看似雜亂無 章，但那些泡泡好像無一例外地進行了 自組織，遵守著三條普適規(guī)則。這些規(guī) 則是由比利時物理學家約瑟夫·普拉托 （Joseph Plateau）于1873 年首先注意到 的，它們?nèi)菀酌枋?，卻難以解釋。第一 條規(guī)則是，相鄰氣泡構(gòu)成的每條邊都有 三片膜相交。不會是兩片，也絕不是四 片——永遠是三片。第二條規(guī)則是，每 對相交的膜穩(wěn)定后，都構(gòu)成恰好120 度 夾角。最后一條規(guī)則是，每一個交點永 遠是恰好四條邊相交，而邊的夾角永遠是-1/3 的反余弦——大約109.5 度。 直到一個世紀后的1976 年，美國 羅格斯大學的數(shù)學家瓊· 泰勒（Jean Taylor）才證明，至少在兩個氣泡的情 況下，普拉托規(guī)則的產(chǎn)生原因是表面 張力，它們會迫使氣泡采取最穩(wěn)定的 構(gòu)型。至于三個甚至更多氣泡構(gòu)成泡 沫的情況，數(shù)學家仍在努力解決。另 外，氣泡充滿容器內(nèi)部時形狀如何排 布能獲得最小表面積（即最低能量）， 也還是未解之謎。1887 年，開爾文爵 士（Lord Kelvin）提出，答案是蜂巢狀 排布的十四面體，每個氣泡都具有六 個方形和八個六邊形表面。但在1994 年， 愛爾蘭都柏林三一學院（Trinity College）的物理學家丹尼斯·維埃爾 （Dennis Weaire）和羅伯特·費倫（Robert Phelan）發(fā)表論文，提出了更好但未必 是最優(yōu)的解答：泡沫由兩種氣泡組成， 一種是全部由五邊形構(gòu)成的十二面體， 另一種是由兩個六邊形和十個五邊形構(gòu) 成的十二面體。
 

     在泡沫食物中，不遵循普拉托規(guī)則 的氣泡會很快破裂。太小的氣泡也有著 類似命運：它們的表面張力會導致氣泡 內(nèi)部壓力增大，超過破裂點。這是液態(tài) 泡沫放置越久就變得越糙的原因之一， 所以喝卡布其諾還是要趁新鮮。
 

（譯/ 徐海燕 校/ 虞駿）