Peter Tucker
0 
4212
402
Nie jest to dźwięk potężnego podwodnego trzęsienia ziemi, ani też dźwięk krewetki strzelającej z pistoletu strzelającego pazurami głośniej niż na koncercie Pink Floyd. W rzeczywistości jest to dźwięk maleńkiego strumienia wody - mniej więcej połowy szerokości ludzkiego włosa - uderzanego przez jeszcze cieńszy laser rentgenowski.
Tak naprawdę tego dźwięku nie słychać, bo powstał w komorze próżniowej. To prawdopodobnie najlepsze rozwiązanie, biorąc pod uwagę, że przy około 270 decybelach te dudniące fale ciśnienia są nawet głośniejsze niż najgłośniejsza jak dotąd rakieta NASA (która mierzyła około 205 decybeli). Jednak mikroskopijnie niszczycielskie efekty dźwięku można zobaczyć w akcji, dzięki serii filmów w bardzo zwolnionym tempie nagranych w SLAC National Accelerator Laboratory w Menlo Park w Kalifornii w ramach nowego badania. [Tiny Grandeur: Oszałamiające zdjęcia bardzo małego]
Na powyższym filmie, który został sfilmowany w około 40 nanosekund (40 miliardowych części sekundy), pulsujący laser natychmiast rozdziela strumień wody na dwie części, odparowując płyn, którego dotyka, wysyłając jednocześnie potężne fale ciśnienia kołyszące się po obu stronach strumienia. Fale te wytwarzają więcej fal i po około 10 nanosekundach po obu stronach wnęki tworzą się musujące czarne chmury zapadających się pęcherzyków.
Według Claudiu Stana, fizyka z Rutgers University w Newark, New Jersey i jednego ze współautorów badania, te fale ciśnienia prawdopodobnie reprezentują najgłośniejszy możliwy dźwięk podwodny. Gdyby był głośniejszy, dźwięk „faktycznie zagotowałby płyn” - powiedział Stan - a gdy woda się zagotuje, dźwięk nie ma medium, przez które mógłby przejść.
Po co próbować odkryć dźwięk, który rozdziera swoje własne medium? Według Stana zrozumienie granic podwodnego dźwięku może pomóc naukowcom w projektowaniu przyszłych eksperymentów.
Naukowcy regularnie zawieszają małe fragmenty intrygującej materii - powiedzmy, na przykład określony rodzaj kryształu białka - w strumieniach cieczy i wysadzają je laserami, aby określić ich właściwości chemiczne. Stan powiedział, że jeśli naukowcy dokładnie wiedzą, jak intensywny może być impuls laserowy bez przypadkowego zniszczenia cieczy, może to poprawić sposób przeprowadzania tych eksperymentów, powiedział Stan. Jest to szczególnie prawdziwe w przypadku badań, w których naukowcy uderzają w próbki materiału wiązkami o dużej mocy, aby przetestować materiał. Integralność strukturalna.
„Te badania mogą pomóc nam zbadać w przyszłości, jak mikroskopijne próbki zareagują, gdy zostaną poddane silnym wibracjom podwodnego dźwięku” - powiedział Stan.
To nie pierwszy raz, kiedy naukowcy SLAC wykorzystali ten laser rentgenowski do przetestowania granic fizyki. W badaniu z 2017 roku naukowcy użyli tego samego lasera do wyrzucenia elektronów z atomu, tworząc „molekularną czarną dziurę”, która zasysała wszystkie dostępne elektrony z pobliskich atomów. W tandemie to badanie i nowe prowadzą do jednego niepodważalnego wniosku: lasery są naprawdę fajne.
Nowe badanie zostało opublikowane 10 kwietnia w czasopiśmie Physical Review Fluids.
- Analiza decybeli: najgłośniejsze zwierzęta (infografika)
- Tajemnicza fizyka 7 rzeczy codziennych
- Gallery of Wonders: The Weirdest World Records
Pierwotnie opublikowano w dniu .