Słyszałeś o dźwięku, który może rozbić szkło – ale co z dźwiękiem, który odparowuje wodę?
Tak, istnieje, zgodnie z ostatnimi badaniami opublikowanymi w Czasopismo naukowe Physical Review Fluids, a naukowcy nazywają go najgłośniejszym możliwym dźwiękiem podwodnym. Nie pochodził z wystrzelenia rakiety, wstrząsu sejsmicznego ani niczego dużego i efektownego – w rzeczywistości pochodził z maleńkiego strumienia wody.
Co sprawia, że to brzmi?
Najgłośniejszy na świecie podwodny dźwięk wydobywa się z mikroskopijnego strumienia wody, nie tak szerokiego jak ludzki włos, uderzanego jeszcze cieńszym laserem rentgenowskim. według CNet. Ludzie tak naprawdę go nie słyszą, ponieważ naukowcy ze Stanford, którzy wydali dźwięk, zrobili to w komorze próżniowej w Narodowym Laboratorium Akceleratora SLAC w Menlo Park w Kalifornii. Ale możemy zobaczyć efekty dźwiękowe dzięki serii filmów z wydarzenia w bardzo zwolnionym tempie.
Dźwięk, który możesz zobaczyć
Każdy film został nakręcony w około 40 miliardowych części sekundy i przedstawia laser rentgenowski rozdzielający strumień wody na dwie części. Gdy to się dzieje, ciecz stykająca się z laserem paruje, a fale ciśnienia spływają po obu stronach strumienia wody. Dźwięk osiągnął około 270 decybeli (dla porównania najgłośniejszy start rakiety NASA osiągnął około 205 decybeli).
Filmy w zwolnionym tempie demonstrują niszczycielski wpływ tego dźwięku laserowego strumienia wody, choćby w mikroskopijnej skali. W ciągu 10 nanosekund fale ciśnienia poruszające się po obu stronach strumienia wody tworzą musujące, czarne chmury pękających bąbelków.
Korzyści ze znajomości granic
Ten eksperyment zademonstrował najgłośniejszy możliwy podwodny dźwięk, ponieważ, jak powiedział współautor badania Claudiu Stan Nauka na żywo, dźwięk „właściwie zagotowałby płyn”, gdyby był głośniejszy. Gdyby woda się zagotowała, dźwięk straciłby swój środek.
Dlatego w niniejszym opracowaniu określono granice dźwięków podwodnych. Stan powiedział Live Science, że zrozumienie tych ograniczeń może pomóc w przyszłych projektach eksperymentów.
„Te badania mogą pomóc nam w przyszłości zbadać, jak mikroskopijne próbki zareagują, gdy zostaną silnie wibrowane przez podwodny dźwięk” – powiedział Stan.
W 2017 roku naukowcy SLAC użyli tego samego lasera, co w badaniu Stana, aby wysadzić elektrony z atom, tworząc rodzaj „molekularnej czarnej dziury”, która zasysała dostępne elektrony ze wszystkich pobliskich obiektów atomy. Ten eksperyment testował granice fizyki dwa lata temu. Teraz naukowcy zawęzili to do granic dźwięku w wodzie.