Slyšeli jste o zvuku, který dokáže rozbít sklo - ale co zvuk, který odpařuje vodu?
Ano, podle nedávné studie zveřejněné v Vědecký deník časopisu Physical Review Fluidsa vědci tomu říkají nejhlasitější myslitelný zvuk pod vodou. Nepřišlo to z raketového startu nebo ze seismického třesu nebo z ničeho velkého a okázalého - ve skutečnosti to bylo z malého vodního paprsku.
Co dělá tento zvuk?
Nejhlasitější zvuk pod vodou na světě vyzařuje z mikroskopického vodního paprsku, který není tak široký jako lidský vlas, a je zasažen ještě tenčím rentgenovým laserem, podle CNet. Lidé to ve skutečnosti neslyší, protože Stanfordští vědci, kteří zvuk vytvořili, to udělali ve vakuové komoře v SLAC National Accelerator Laboratory v Menlo Parku v Kalifornii. Zvukové efekty však můžeme vidět díky sérii ultra-zpomalených videí z akce.
Zvuk, který můžete vidět
Každé video bylo natočeno přibližně za 40 miliardtin sekundy a obsahuje rentgenový laser, který rozděluje vodní paprsek na dvě části. V tomto případě se kapalina, která přichází do styku s laserem, odpařuje a tlakové vlny stékají po obou stranách vodního paprsku. Zvuk zazvonil kolem 270 decibelů (pro informaci, nejhlasitější start rakety NASA dosáhl kolem 205 decibelů).
Zpomalená videa ukazují ničivý dopad zvuku laserového vodního paprsku, i když jen v mikroskopickém měřítku. Během 10 nanosekund vytvářejí tlakové vlny pohybující se po obou stranách vodního paprsku šumivé, černé mraky praskajících bublin.
Výhody znalosti mezí
Tento experiment prokázal nejhlasitější možný zvuk pod vodou, protože, jak řekl spoluautor studie Claudiu Stan Živá věda, zvuk „ve skutečnosti by kapalinu uvařil“, kdyby byl hlasitější. Pokud by voda vařila, zvuk by ztratil své médium.
Tato studie proto nastiňuje limity zvuku pod vodou. Stan pro Live Science řekl, že pochopení těchto limitů může pomoci při budoucích návrzích experimentů.
„Tento výzkum nám může v budoucnu pomoci prozkoumat, jak by mikroskopické vzorky reagovaly, kdyby byly silně vibrovány zvukem pod vodou,“ řekl Stan.
V roce 2017 vědci SLAC použili stejný laser použitý ve Stanově studii k výbuchu elektronů z atom, čímž se vytvořila jakási „molekulární černá díra“, která nasávala dostupné elektrony ze všech blízkých atomy. Tento experiment otestoval limity fyziky před dvěma lety. Vědci to nyní zúžili až na hranici zvuku ve vodě.