Вы слышали о звуке, который может разбить стекло, но как насчет звука, который испаряет воду?
Да, он существует, согласно недавнему исследованию, опубликованному в Научный журнал Physical Review Fluids, и исследователи называют это самым громким из возможных подводных звуков. Это произошло не из-за запуска ракеты, сейсмических толчков или чего-то большого и яркого - на самом деле, это произошло из-за крошечной струи воды.
Что издает этот звук?
Самый громкий подводный звук в мире исходит от микроскопической струи воды, не такой широкой, как человеческий волос, которая попадает под еще более тонкий рентгеновский лазер. по данным CNet. Люди на самом деле не могут его слышать, поскольку ученые из Стэнфорда, которые произвели звук, сделали это в вакуумной камере в Национальной ускорительной лаборатории SLAC в Менло-Парке, Калифорния. Но мы можем увидеть звуковые эффекты благодаря серии сверхзамедленных видеороликов этого события.
Звук, который ты видишь
Каждое видео было снято примерно за 40 миллиардных долей секунды и показывает рентгеновский лазер, разделяющий струю воды на две части. Когда это происходит, жидкость, контактирующая с лазером, испаряется, и волны давления бегут по обе стороны от водяной струи. Звук был около 270 децибел (для справки, самый громкий запуск ракеты НАСА достиг 205 децибел).
Видео с замедленной съемкой демонстрируют разрушительное воздействие этого звука лазерной струи воды, хотя бы в микроскопическом масштабе. В течение 10 наносекунд волны давления, движущиеся вниз по обе стороны от водяной струи, образуют шипящие черные облака лопающихся пузырьков.
Преимущества знания пределов
Этот эксперимент продемонстрировал максимально громкий подводный звук, потому что, как сказал соавтор исследования Клаудиу Стэн Живая наука, звук «на самом деле вскипел бы жидкость», если бы он был громче. Если вода закипит, звук потеряет свою среду.
Таким образом, в этом исследовании излагаются ограничения подводного звука. Стэн сказал Live Science, что понимание этих ограничений может помочь в планировании будущих экспериментов.
«Это исследование может помочь нам изучить в будущем, как микроскопические образцы будут реагировать на сильную вибрацию подводного звука», - сказал Стэн.
В 2017 году исследователи SLAC использовали тот же лазер, который использовался в исследовании Стэна, для выстрела электронов из атом, создавая своего рода «молекулярную черную дыру», которая втягивает доступные электроны со всех поблизости атомы. Этот эксперимент проверил пределы физики два года назад. Теперь ученые сузили это до пределов звука в воде.