Le Son n’est pas seulement quelque chose que nous entendons. C’est un phénomène physique formidable – une vague de pression qui se répercute dans l’air autour de nous.
Mais le son moyen ne doit pas nécessairement être de l’air. Des sons incroyablement forts peuvent également voyager dans l’eau, parfois même être le résultat de poissons particulièrement bruyants. Mais si vous voulez vraiment faire une raquette sous les vagues, les experts recommandent de lasers.,
dans une nouvelle expérience, les chercheurs du SLAC National Accelerator Laboratory du Département de l’énergie ont utilisé un laser à rayons X pour produire un bruit extrêmement fort.
Il était si fort, en fait, l’équipe dit qu’il était à la limite d’être le son le plus fort possible qui pourrait jamais être produit dans l’eau, théoriquement parlant.
« Il est juste en dessous du seuil où ferait bouillir l’eau en une seule oscillation d’onde », physicien Claudiu Stan, maintenant avec Rutgers University Newark, a déclaré Physics Buzz.,
le dispositif utilisé par les chercheurs pour ce faire était la source lumineuse cohérente Linac (LCLS): un laser à rayons X incroyablement puissant qui peut faire des choses comme créer des « trous noirs moléculaires » et chauffer l’eau à 100 000 degrés Celsius (environ 180 000 degrés Fahrenheit) moins d’un millionième de millionième de seconde.,
ici, les chercheurs ont voulu utiliser le LCLS pour en savoir plus sur la façon dont les ondes sonores de haute intensité qui produisent des sons très forts pourraient affecter les matériaux et les échantillons biologiques.
dans le cadre de la recherche, l’équipe a soufflé des microjets liquides incroyablement minuscules d’eau plus minces qu’une mèche de cheveux dans une chambre à vide avec des impulsions de rayons X focalisées de photons.,
lorsque le laser a intercepté le flux d’eau, une ionisation ultrarapide a eu lieu dans le microjet pendant que l’eau était chauffée, vaporisant le liquide et créant une onde de choc cylindrique qui s’est propagée le long du jet.
selon les chercheurs, ces ondes de choc avaient des pressions de pointe initiales qui correspondent à des intensités sonores extrêmes et des niveaux de pression acoustique supérieurs à 270 décibels (dB) – plus fort qu’un avion à réaction rompant le tympan au décollage, ou même un lancement de fusée.,
C’est assez fou, et les résultats suggèrent qu’il n’est pas non plus possible d’aller plus fort que cela dans l’eau, en raison de la façon dont l’eau se décompose si la pression exercée par les ondes de choc devient plus grande.
« les amplitudes et intensités étaient limitées par l’onde détruisant son propre milieu de propagation par cavitation, et donc ces ondes ultrasonores dans les jets sont l’un des sons de propagation les plus intenses qui peuvent être générés dans l’eau liquide », expliquent les chercheurs dans leur article.,
« Nous estimons que les amplitudes de ces ondes de pression dépassent les plus grandes pressions de crête à crête obtenues avec des ondes ultrasonores focalisées, et peuvent donc être les sons d’intensité la plus élevée générés à ce jour dans l’eau liquide. »
Les résultats sont enregistrés dans physical Review Fluides.