Zespół kierowany przez Gabriela Blaja wygenerował najgłośniejszy z możliwych podwodnych dźwięków. Korzystając z lasera rentgenowskiego LCLS, naukowcy wystrzelili drobne strumienie wody, aby wytworzyć niesamowite ciśnienie akustyczne powyżej 270 decybeli.
Większość osób, które zajęły się nauką, słyszała o skali wyrażanej w decybelach, która mierzy głośność dźwięku. Na najniższym końcu skali znajduje się granica ludzkiego słuchu – takie rzeczy jak brzęczenie komara w odległości kilku metrów. Przy 55 decybelach mamy dźwięk normalnych rozmów, budzik to ok. 80 decybeli, piła łańcuchowa – 100 decybeli, a odlatujący 100 metrów dalej samolot to z kolei 130 decybeli. Skala zawiera również koncert rockowy – 150 decybeli.
Co dziwne, w powietrzu dźwięk nie może być większy niż około 194 decybeli. Z kolei w wodzie granica wynosi około 270. Podobnie jest z temperaturą. Absolutne zero to najniższa temperatura, jaka jest możliwa, ponieważ po wypompowaniu całej energii z obiektu molekuły przestają się poruszać, a temperatura nie spada dalej. Istnieje również teoretyczna górna granica temperatury. Można podgrzać obiekty do setek milionów stopni, ale w pewnym momencie jest tak dużo energii, że atomy się rozpadają. W efekcie prowadzi to do powstawania cząsteczek subatomowych.
Czytaj też: Ultradźwięki przyczynią się do lepszego biodrukowania
To samo dotyczy dźwięku, który jest falą ciśnienia. Przy zerze decybeli nie ma fali ciśnienia, ale jest też drugi koniec skali. Naukowcy za pomocą lasera rentgenowskiego „zaatakowali” mikro-strumienie wody (o średnicy od 14 do 30 mikrometrów). Gdy krótkie impulsy rentgenowskie uderzyły w wodę, wyparowała i wytworzyła falę uderzeniową. Ta fala uderzeniowa przeszła następnie przez strumień i utworzyła swoje kopie w fali uderzeniowej wykonanej z naprzemiennych stref wysokiego i niskiego ciśnienia. Powstał więc bardzo głośny, podwodny dźwięk.
Zespół odkrył, że gdy natężenie tego dźwięku przekroczy pewien próg, woda rozpada się i zamienia w małe pęcherzyki wypełnione parą, które natychmiast rozpadają się w procesie zwanym kawitacją. Jest to zjawisko obserwowane także w śmigłach szybkobieżnych oraz pewnego gatunku skorupiaków. Oznacza to również, że ponieważ ciśnienie w fali dźwiękowej generowanej przez promieniowanie rentgenowskie jest tuż poniżej progu rozpadu, jest tak głośne, jak może być podwodny dźwięk.
[Źródło: newatlas.com]
Czytaj też: Naukowcy wpływają na mózgi małp dzięki ultradźwiękom
