მეცნიერება, დაღეჭილი

საკმაოდ მარტივი დავალება გვქონდა: გვეპოვა პასტის მომზადების ყველაზე ეკონომიური მეთოდი და აგვეხსნა მისი მეცნიერული საფუძველი.

მხოლოდ რამდენიმე ელემენტი იყო – ქვაბი, წყალი, პასტა – მაგრამ ბევრი ცვლადი, მათ შორის – ცეცხლი და დრო. ამასთან, უნდა გაგვეთვალისწინებინა ეკოლოგიური ფაქტორები, ხარჯთაღრიცხვა და ნობელის პრემიის ლაურეატისა თუ მიშლენის ვარსკვლავის მფლობელი შეფმზარეულების მოსაზრებები. ეს ყველაფერი კი მეცნიერების ყოველდღიურ ცხოვრებაში გამოყენების საილუსტრაციოდ.

როგორც სამეცნიერო კვლევა-ძიებას ახასიათებს, შთაგონების წყარო სულ სხვა რამ იყო: სფინქსისებრი ბინდის პეპელა (Macroglossum stellatarum), რომელიც თავისი თხელი ხორთუმის მეშვეობით იკვებება. მე, როგორც ფიზიკოსი, დავინტერესდი: როგორ იწოვს პეპელა წებოვან ნექტარს ამ მოქნილი მილით?

ამგვარად, ორ სტუდენტს, მია ლონდონსა და როს ბროდჰერსტს, შევთავაზე, ეს პროცესი მარტივი კომპონენტებით გაემეორებინათ. მათ აირჩიეს ბუკატინი, გრძელი პასტა ღრუ გულით და მისი სიხისტე დუღილის ხანგრძლივობით დაარეგულირეს. ვაშა! მართლაც შეძლეს პეპლის ხორთუმის იმიტირება. ტაში, დავიშალეთ. მაგრამ არამც და არამც…

რამდენიმე თვის შემდეგ კვლავ ლაბორატორიაში ვართ და კიდევ ბუკატინის ვხარშავთ. ამჯერად ცხარე კამათი გვქონდა პასტის მოხარშვის „საუკეთესო“ მეთოდზე.

ყველაფერი ერთი წლის წინ დაიწყო, მას შემდეგ, რაც ჯორჯო პარიზიმ, ნობელის პრემიის ლაურეატმა იტალიელმა ფიზიკოსმა, გააზიარა არქიტექტორ ალესანდრო ბუსირი ვიჩის პოსტი „ფეისბუკზე“. პოსტი ეხებოდა იტალიელთა ყველაზე საყვარელი ნახშირწყლის ეკონომიურად მომზადებას. შუა ხარშვაში გამორთეთ ცეცხლი – დანარჩენ საქმეს ცხელი წყალი მიხედავსო, – გვირჩევდა ვიჩი; პარიზი კი ხაზგასმით აღნიშნავდა, „ქვაბს თავი არ ახადოთ“, რომ აორთქლებისას სითბო არ დაიკარგოსო.

მიუხედავად იმისა, რომ ევროპის უდიდეს ნაწილში ენერგომომარაგებისა და სხვა კომუნალური ხარჯები მომატებული იყო, პარიზისა და ვიჩის შემოთავაზებამ იტალიელების ბრაზი გამოიწვია. „კატასტროფაა“, – ცნობილი შეფმზარეული ლუიჯი პომატა აღშფოთებით გამოხატავდა, რომ პარიზიმ და სხვა ფიზიკოსებმა თავი შორს უნდა დაიჭირონ სამზარეულოსგან.

ამგვარ მეთოდს კიცხავდა კიდევ ერთი შეფმზარეული, მიშლენის ვარსკვლავის მფლობელი, ანტონელო კოლონაც, თუმცა მან სხვა დაბალბიუჯეტიანი ვარიანტი წამოაყენა: „ცივი წყლის მეთოდი“, რომელსაც მხარი დაუჭირა ამერიკელმა შეფმზარეულმა ალტონ ბრაუნმაც. პასტას ვყრით ცივ წყალში და ვადუღებთ.

ამ განხილვებს დიდი ორომტრიალი მოჰყვა სოციალურ მედიაში: გაისმოდა მოსაზრებები, რეცეპტები თუ ერთმანეთის შეურაცხყოფა.

მაშ, რა არის პასტა, მეცნიერულად რომ ვთქვათ? რა ხდება, როდესაც მას ვხარშავთ? და, რაც მთავარია: ვინ არის მართალი ამ დებატებში?

მაშ, რა არის პასტა, მეცნიერულად რომ ვთქვათ? რა ხდება, როდესაც მას ვხარშავთ? და, რაც მთავარია: ვინ არის მართალი ამ დებატებში?

პირველ კითხვაზე პასუხი მარტივია: გამომშრალ პასტას ვიღებთ დაფქულ მაგარ ხორბალზე H2O-ს დამატებით, ანუ წყლისა და ფქვილის ნარევისთვის ფორმის მიცემითა და გამოშრობით.

პასუხი მეორე შეკითხვაზე: როდესაც ვხარშავთ გამომშრალ პასტას, ორი პროცესი მიმდინარეობს: ჯერ ის უნდა რეჰიდრირდეს და დარბილდეს წყლის შეწოვით. ეს დიფუზიით ხდება – იმავე პრინციპით, როგორც სუნამოს სუნი ვრცელდება ოთახში. დიფუზიის მეშვეობით მდუღარე წლის მოლეკულები ჩვეულებრივი სისქის სპაგეტის ჩხირის ცენტრში დაახლოებით 10 წუთში შეაღწევს. საინტერესოა, რომ დიფუზია დროსთან ერთად ნელდება; ჩვეულებრივზე ორჯერ სქელი პასტისთვის წყალს 40 წუთი დასჭირდებოდა.

ამას გარდა, პასტა უნდა მოიხარშოს, რასაც სითბო სჭირდება. პასტაში წყლის მსგავსად, სითბოც განიბნევა, ბერავს ცილებს და შლის სახამებლის მარცვლებს.

პასტის მომზადების ზოგად მეთოდზე მეტწილად ყველა თანხმდება. თითო ულუფისთვის ჩაყარეთ 85 გრამი პასტა ერთ ლიტრ მდუღარე წყალში, მწიკვი მარილით. ზოგი ზეთის დამატებასაც გთავაზობთ. პერიოდულად მოურიეთ, რომ არ მიეწებოს (ან – არა). ადუღეთ 10 წუთი, გადაწურეთ, გაავლეთ წყალში (ან – არა). დაამატეთ სოუსი (ან – არა). მიირთვით.

პატარა ცვლილებებმა შეიძლება გავლენა იქონიოს გემოზე, მაგრამ არა – მომზადების ხარჯზე, რადგან ყველაფერი გათბობამდე დადის. ხარჯი დამოკიდებულია იმაზე, თუ რა ოდენობის ენერგიაა საჭირო ქვაბის, წყლისა და პასტის გასაცხელებლად 100°C-მდე – შემდეგ კი რამდენი ენერგიაა საჭირო, რომ 10 წუთის განმავლობაში ვადუღოთ. ზუსტად რომ დავთვალოთ, უნდა ვიცოდეთ ენერგიის ფასი, ტიპი (ელექტრობა თუ გაზი) და ქურის ტიპი; ქვაბის მასალა, მისი სისქე და წონა, ასევე ენერგია, რომელიც მის გასაცხელებლადაა საჭირო…

დიახ, ეს ყველაფერი გამოვთვალეთ. მიამ, როსმა და მე ვხარშეთ და ვხარშეთ პასტა სტანდარტული მეთოდით. დავითვალეთ ხარშვის საშუალო ხარჯი ქვაბის, ქურის, ენერგიის წყაროს სხვადასხვა კომბინაციისთვის და მივიღეთ საშუალო ხარჯი: ულუფისთვის დაახლოებით ათი ცენტი. ენერგიის უმეტესობა წყლის გათბობაზე იხარჯება; პასტის გაცხელებას დახარჯული ენერგიის მხოლოდ ერთი პროცენტი სჭირდება.

აშშ-ში ყოველ წელს დაახლოებით 2,7 მილიარდ კილოგრამ პასტას მიირთმევენ. ამ რაოდენობის პასტის მოხარშვა დაახლოებით სამი მილიარდი დოლარი ჯდება. ასეთ მასშტაბზე ენერგიის მცირედით დაზოგვაც კი დიდ შედეგს გამოიღებდა.

მოდით, განვიხილოთ ვარიანტები.

პარიზისა და ბუსირი ვიჩის შემოთავაზება ანახევრებს საჭირო ენერგიას და ზოგავს სამ ცენტს. შეფმზარეული ბრაუნის ცივი წყლის მეთოდიც ამცირებს ხარშვის ეტაპს და ზოგავს დაახლოებით სამ ცენტს ათიდან.

ნაკლები წყლის გამოყენებაც ამცირებს ხარჯებს. ჰაროლდ მაკგი, ავტორი წიგნისა „საკვები და კულინარია“, ორივეს გვთავაზობს: პასტის ცივ წყალში ჩაყრასა და წყლის რაოდენობის მესამედამდე შემცირებას; ამ შემთხვევაში შეიძლება ექვსი ცენტიც დავზოგოთ.

ვებგვერდზე SeriousEats.com შეფმზარეული ჯ. კენჯი ლოპეს-ალტი კიდევ უფრო რადიკალურ მეთოდს გვთავაზობს: პასტას ყრის მინიმალური ოდენობის მდუღარე წყალში, ურევს წამოდუღებისას, შემდეგ კი აქრობს ქურას, სახურავს აფარებს ქვაბს და იცდის 10 წუთი. ჩემი გამოთვლით ეს რვა ცენტს ზოგავს.

ამ კულინარიულ-სამეცნიერო შეჯიბრებას მია და როსი შემოუერთდნენ. სცადეს ალტერნატიული მეთოდი – წინასწარ დალბობა – რომლის დროსაც ვაცალკევებთ რეჰიდრირებისა და ხარშვის პროცესებს. ოთახის ტემპერატურაზე წყლის დიფუზია ბევრად უფრო ნელია, მაგრამ ორი საათის შემდეგ პასტა რბილდება. გადაწურვის შემდეგ შეგვიძლია ოდნავ შევათბოთ წყლიან ქვაბში და დავასრულოთ მომზადება. ამ მეთოდით ცხრა ცენტზე მეტი იზოგება. ალბათ, იკითხავთ: რატომ ცდილობენ მეცნიერები პასტის მზადების დახვეწას? ან საპნის ბუშტების გაბერვას (იხილეთ სვეტი მარჯვნივ)? ნუთუ, არ გაუგიათ კლიმატის ცვლილებასა ან მდგრადი ენერგიის წარმოების გამოწვევაზე? დიახ, გაგვიგია, მაგრამ ამ გლობალური პრობლემების გადაჭრას სჭირდება სამეცნიერო „ხმების“ მრავალფეროვნება და საზოგადოების მხარდაჭერა – საზოგადოებისა, რომელსაც სამეცნიერო აღმოჩენები აინტერესებს.

დევიდ ფეარჰერსტი ნოტინგემის ტრენტის უნივერსიტეტის (ინგლისი) ასოცირებული პროფესორია. იგი შეისწავლის სისხლის, ბუშტების, წვეთებისა და გუბურების ნაკადსა და აორთქლებას. ის ასწავლის ფარდობითობის ზოგად თეორიასა და სამეცნიერო კომუნიკაციას, ასევე უძღვება სამაგისტრო-სადოქტორო პროგრამას.

სხვა სამეცნიერო წამოწყებები ყოველდღიურ ცხოვრებაში

პასტის ექსპერიმენტის გარდა, დევიდ ფეარჰერსტი ნოტინგემის ტრენტის უნივერსიტეტის კოლეგებსა და სტუდენტებს ყოველდღიურ, სახლის პირობებში შესრულებად არაერთ სამეცნიერო კვლევაში შეუერთდა. სხვა მოვლენებს შორის, მათ შეისწავლეს:

• ყველაზე დიდი საპნის ბუშტის გაბერვის იდეალური ტექნიკა. ნოტინგემის ციხესიმაგრეში სამეცნიერო შეკრების დროს უნივერსიტეტის მეცნიერებმა საზოგადოებას ბუშტების გაბერვა სთხოვეს. მეცნიერები ინიშნავდნენ ჩაბერვის სიჩქარეს და ბუშტის ზომას. დასკვნა: ჰაერის თანაბარი ნაკადის 7,5 მეტრი/წამი სიჩქარით ჩაბერვით რეგულარულად იქმნება „საპნის ბუშტის გასაბერ ჯოხზე 10-ჯერ დიდი“ ბუშტი, ამბობს ფეარჰერსტი. უფრო ნელა თუ ჩაბერავთ, ბუშტი ჯოხს არ მოწყდება; უფრო ჩქარა თუ ჩაბერავთ, გასკდება.
• ფიზიკური პროცესი, რომლის დროსაც თხევადი წვეთი შრება მყარ ზედაპირზე და რა გავლენა აქვს ამ პროცესზე გრავიტაციას. აორთქლების გააზრება არაერთი სხვა პროცესის აღქმაში დაგვეხმარება, მოსავლის მორწყვით დაწყებული, ზედაპირიდან ვირუსის გადადებით დამთავრებული. წვეთზე მიმართულმა სხვა კვლევის მონაწილეემა მოხალისეებს სთხოვეს ვარჯიში, შემდეგ კი შეისწავლეს ვარჯიშამდე და ვარჯიშის შემდეგ აღებული სისხლის გამშრალი წვეთები. მათ შეამჩნიეს განსხვავება დასვენებული და დაღლილი ადამიანის სისხლის ნიმუშებს შორის. ეს მიდგომა დაგვეხმარება ჯანმრთელობის მონიტორინგსა და დაავადებათა სკრინინგში. – პატრისია ედმონდსი