มะนาวเขียวจมน้ำ แต่มะนาวเหลือง (Lemon) ลอยน้ำ?

        ภาพเลมอนลอยอยู่บนผิวน้ำในแก้วเครื่องดื่มอาจเป็นสิ่งที่หลายคนคุ้นตา แต่หากเปลี่ยนเป็นมะนาวเขียวกลับพบว่ามันค่อย ๆ ดิ่งจมลงสู่ก้นแก้ว ปรากฏการณ์นี้ไม่ได้เกิดขึ้นจากความบังเอิญ แต่มีความลับทางวิทยาศาสตร์ที่ซ่อนอยู่ภายในโครงสร้างของผลไม้ทั้งสองชนิดนี้

ความหนาแน่นตัวตัดสินการลอยและจม

        กฎทางฟิสิกส์ที่กำหนดว่าวัตถุใดจะลอยหรือจมคือกฎเรื่องความหนาแน่น โดยใช้น้ำบริสุทธิ์เป็นเกณฑ์มาตรฐานที่ความหนาแน่นหนึ่งกรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร อะไรที่มีความหนาแน่นน้อยกว่าหนึ่งจะลอย ส่วนที่มีความหนาแน่นมากกว่าจะจม เมื่อนำผลไม้ทั้งสองมาทดลองพบว่าเลมอนมีค่าความหนาแน่นเฉลี่ยต่ำกว่าน้ำเล็กน้อยจึงลอยได้ ขณะที่มะนาวเขียวมีความหนาแน่นมากกว่าน้ำจึงจมลง

ความลับที่ซ่อนอยู่ในเปลือก       

        ปัจจัยสำคัญที่ทำให้ความหนาแน่นของทั้งคู่แตกต่างกันไม่ใช่เนื้อข้างใน แต่เป็นส่วนของเปลือก เปลือกของผลไม้กลุ่มนี้แบ่งเป็นสองชั้น ชั้นนอกคือฟลาเวโดที่มีน้ำมันหอมระเหย และชั้นในคืออัลเบโดซึ่งเป็นเยื่อสีขาวนุ่ม ในเลมอน ชั้นอัลเบโดนี้มีความหนามากและเต็มไปด้วยรูพรุนขนาดเล็กจำนวนมากคล้ายฟองน้ำ โครงสร้างดังกล่าวทำหน้าที่กักเก็บฟองอากาศไว้ภายใน เปรียบเสมือนเสื้อชูชีพธรรมชาติที่ช่วยลดความหนาแน่นรวมของผลเลมอนลง

        ส่วนมะนาวเขียวมีเปลือกที่บางกว่าและมีชั้นอัลเบโดน้อยกว่าอย่างเห็นได้ชัด ขาดโครงสร้างฟองอากาศที่จะช่วยพยุงตัว ทำให้น้ำหนักรวมของผลมะนาวเขียวมีความหนาแน่นมากกว่าน้ำและจมลงในที่สุด ทฤษฎีนี้ได้รับการยืนยันจากการทดลองปอกเปลือกเลมอนออกจนหมดเหลือแต่เนื้อ แล้วหย่อนลงในน้ำ ผลปรากฏว่าเนื้อเลมอนจมลงทันที เนื่องจากเนื้อภายในมีความหนาแน่นมากกว่าน้ำเช่นเดียวกับมะนาวเขียว

         ความแตกต่างระหว่างเลมอนที่ลอยน้ำและมะนาวเขียวที่จมน้ำเกิดจากความหนาแน่นของชั้นเปลือกอัลเบโด ซึ่งทำหน้าที่เป็นเสื้อชูชีพธรรมชาติคอยกักเก็บฟองอากาศไว้ภายใน เมื่อไม่มีเปลือกคอยช่วยพยุง ทั้งเลมอนและมะนาวเขียวต่างก็มีความหนาแน่นมากกว่าน้ำและจมลงเหมือนกันทั้งหมด