Il n’y a pas de célébration de Nouvel An sans le joli « bang » fait en ouvrant une bouteille de vin mousseux. Mais derrière ce « pop » caractéristique se cache toute la complexité de la dynamique des fluides, de la physique des fluides : saviez-vous par exemple que le « bang » d’un vin mousseux débouché est une version miniature du boum sonique produit par les avions franchissant le mur du son ? Le bruit que nous entendons lorsque nous débouchons une bouteille est en fait, à toutes fins utiles, le résultat d’unonde de choc supersonique produite par l’expansion très rapide dedioxyde de carbone présent dans la bouteille, pour ainsi dire le gaz dont sont faites les bouteilles bulles qui rendent le vin, justement, pétillant.
En regardant la bouteille, on ne le penserait pas, mais la pression du dioxyde de carbone dans la bouteille est plusieurs fois la pression atmosphérique. Les valeurs dépendent de la température du vin : elles peuvent également être atteintes à température ambiante (20 °C). 7,5 fois la pression atmosphérique. Cette valeur se réduit à 3 à 4 fois la pression atmosphérique pour bouteilles « frigo » (4 °C). Ce qui représente une valeur tout de même supérieure à la pression des pneus de nos voitures.
Maintenant, nous avons un gaz qui appuie fortement sur le bouchon. S’il en avait l’occasion, il en entendrait donc un très forte poussée pour sortir de la bouteille pour rééquilibrer sa pression avec la pression atmosphérique. La seule chose qui l’en empêche est le bouchon du vin mousseux, bien maintenu en place par sa cage métallique. Mais lorsque l’on retire rapidement le bouchon, l’obstacle disparaît et le gaz s’engouffre sauvagement vers l’extérieur. Lorsqu’il commence à s’échapper, le dioxyde de carbone entre en collision avec l’air extérieur, générant ainsi une onde de choc qui se propage à des vitesses supérieures à la vitesse du son. Le bruit que nous entendons est exactement celui-ci onde de choc franchissant le mur du son.
Entre autres choses, à mesure que le dioxyde de carbone s’échappe, il se développe très rapidement. Pour être précis, trop rapidement pour avoir le temps d’échanger de la chaleur avec l’air ambiant. Les physiciens appellent cette chose expansion adiabatique. Le résultat est que le gaz, déjà froid au départ, se refroidit considérablement. C’est cette baisse de température qui génère le « nuage » que l’on observe dans les instants qui suivent le « bang ».
Cette montée très rapide n’est pas sans impact sur le vin effervescent. Tout d’abord, perdez tout ce dioxyde de carbone appauvrit le perlage. Mais pas seulement : les molécules de composés aromatiques qui parfument et/ou aromatisent le vin se retrouvent également dans le violent flux de gaz qui s’échappe de la bouteille. Ainsi, déboucher « en grand » le vin mousseux modifie sa composition. Cela ne veut pas dire que le « bang » donne une satisfaction inestimable !