Quand le débouchage d’une bouteille de champagne provoque une onde de choc

La sobriété a beau être de mise en cette fin d’année, on a quand même du mal à imaginer les fêtes sans champagne. Si chacun a sa technique pour ouvrir une bouteille, sachez tout de même que le débouchage du précieux liquide fait l’objet d’études scientifiques très sérieuses. On les doit à Gérard Liger-Belair, professeur à l’université de Reims Champagne-Ardenne. Spécialiste des bulles, cela fait vingt ans ans que ce physicien étudie les boissons gazeuses et le phénomène d’effervescence.

En terre champenoise, ses travaux l’ont vite conduit à phosphorer sur le champagne et à décrypter notamment le rôle des bulles qui font le charme de la boisson. Pressé par les questions de journalistes, Gérard Liger-Belair s’est également amusé à mesurer la vitesse d’un bouchon de champagne qui saute. « On est autour de 50 à 60 km/h », explique-t-il. Une vitesse pas si élevée que ça mais qui peut quand même faire de sérieux dégâts, physiques ou matériels, si le bouchon part dans la mauvaise direction.

« Comme quand une fusée décolle »

En menant ses expériences, le chercheur s’est aussi aperçu qu’un fugace nuage bleu apparaissait dans le goulot de la bouteille de champagne juste après son ouverture. « C’est le dioxyde de carbone qui est contenu dans le champagne qui se transforme en cristaux de neige carbonique », souligne le physicien. Poussant le bouchon un peu plus loin, le chercheur a ensuite sollicité deux collègues de l’Institut de physique de Rennes afin de modéliser les images tournées pendant l’expérience à l’aide d’une caméra ultrarapide.

« Sur de nombreuses séquences, on voyait systématiquement l’apparition d’une petite ligne horizontale parallèle au goulot de la bouteille », détaille Gérard Liger-Belair. Bien connu dans le secteur de l’aéronautique, ce phénomène s’est révélé être une onde de choc, le gaz s’échappant de la bouteille à une vitesse supersonique dans le millième de seconde suivant son ouverture. « C’est comme quand une fusée décolle, explique Robert Georges de l’Institut de physique de Rennes. Au moment du débouchage, le gaz s’échappe de la bouteille et vient se fracasser sur le bouchon qui s’éloigne de la bouteille. »

Comprendre le gerbage du champagne

Ravis de leur découverte, les trois chercheurs n’en restent pas moins modestes. « On ne révolutionne rien avec cette étude, estime Gérard Liger-Belair. Mais cela montre que la science se cache derrière tout un tas de petits gestes anodins. » « On est là sur de la physique amusante », abonde Robert Georges, qui voit la bouteille de champagne « comme une sorte de mini-laboratoire dans lequel il se passe énormément de phénomènes complexes. »

Pas rassasié de bulles, Gérard Liger-Belair n’en a pas fini avec ses travaux sur le champagne. Le scientifique rémois va désormais chercher à comprendre le phénomène du « gerbage ». Autrement dit, pourquoi de la mousse jaillit de certaines bouteilles au moment du débouchage alors même qu’elles n’ont pas été secouées. « C’est une vraie problématique dans l’industrie des vins effervescents », assure notre expert en bulles.