Sound ist nicht nur etwas, was wir hören. Es ist ein gewaltiges physikalisches Phänomen – eine Druckwelle, die durch die Luft um uns herum hallt.
Aber der medium Sound bewegt sich durch muss nicht Luft sein. Unglaublich laute Geräusche können auch durch Wasser wandern, manchmal sogar das Ergebnis von besonders lauten Fischen. Aber wenn Sie wirklich einen Schläger unter den Wellen machen wollen, empfehlen Experten Laser.,
In einem neuen Experiment verwendeten Forscher des SLAC National Accelerator Laboratory des Department of Energy einen Röntgenlaser, um ein extrem lautes Rauschen zu erzeugen.
Es war so extrem laut, dass das Team sagt, es sei genau an der Grenze, der lauteste Ton zu sein, der theoretisch jemals in Wasser erzeugt werden könnte.
„Es ist knapp unter der Schwelle, wo das Wasser in einer einzigen Welle Schwingung kochen würde“, Physiker Claudiu Stan, jetzt mit Rutgers University Newark, sagte Physik Buzz.,
Das Gerät, mit dem die Forscher dies taten, war die Linac Coherent Light Source (LCLS): ein wahnsinnig leistungsstarker Röntgenlaser, der Dinge wie „molekulare Schwarze Löcher“ erzeugen und Wasser in weniger als einem Millionstel einer Sekunde auf 100.000 Grad Celsius erhitzen kann.,
Hier wollten die Forscher mithilfe der LCLS mehr darüber erfahren, wie hochintensive Schallwellen, die sehr laute Geräusche erzeugen, Materialien und biologische Proben beeinflussen können.
Im Rahmen der Forschung strahlte das Team unglaublich winzige flüssige Mikrojets Wasser dünner als eine Haarsträhne in einer Vakuumkammer mit fokussierten Röntgenpulsen von Photonen.,
Als der Laser den Wasserstrom abfing, fand im Mikrostrahl eine ultraschnelle Ionisation statt, während das Wasser erhitzt wurde, wodurch die Flüssigkeit verdampft und eine zylindrische Stoßwelle erzeugt wurde, die sich entlang des Strahls ausbreitete.
Laut den Forschern wiesen diese Stoßwellen anfängliche Spitzendrücke auf, die extremen Schallintensitäten und Schalldruckpegeln über 270 Dezibel (dB) entsprechen – lauter als ein trommelfellbrechendes Düsenflugzeug, das abhebt, oder sogar ein Raketenstart.,
Das ist ziemlich verrückt, und die Ergebnisse deuten darauf hin, dass es auch nicht möglich ist, im Wasser lauter zu werden, da das Wasser zusammenbricht, wenn der von den Stoßwellen ausgeübte Druck größer wird.
„Die Amplituden und Intensitäten wurden dadurch begrenzt, dass die Welle ihr eigenes Ausbreitungsmedium durch Kavitation zerstörte, und daher sind diese Ultraschallwellen in Strahlen eines der intensivsten Ausbreitungsgeräusche, die in flüssigem Wasser erzeugt werden können“, erklären die Forscher in ihrem Papier.,
„Wir schätzen, dass die Amplituden dieser Druckwellen die größten Peak-to-Peak-Drücke überschreiten, die mit fokussierten Ultraschallwellen erhalten werden, und somit die bisher in flüssigem Wasser erzeugten Geräusche mit der höchsten Intensität sein können.“
Die Ergebnisse werden in physikalischen Überprüfungsflüssigkeiten berichtet.