Il suono non è solo qualcosa che sentiamo. È un fenomeno fisico formidabile – un’onda di pressione che riverbera attraverso l’aria intorno a noi.
Ma il suono medio si muove attraverso non deve essere aria. I suoni incredibilmente forti possono anche viaggiare attraverso l’acqua, a volte anche il risultato di pesci particolarmente rumorosi. Ma se vuoi davvero fare una racchetta sotto le onde, gli esperti raccomandano i laser.,
In un nuovo esperimento, i ricercatori del Dipartimento di energia SLAC National Accelerator Laboratory hanno utilizzato un laser a raggi X per produrre un rumore estremamente forte.
Era così estremamente forte, infatti, il team dice che era proprio al limite di essere il suono più forte possibile che potesse mai essere prodotto in acqua, teoricamente parlando.
“È appena sotto la soglia in cui far bollire l’acqua in una singola oscillazione d’onda”, il fisico Claudiu Stan, ora con la Rutgers University di Newark, ha detto a Physics Buzz.,
Il dispositivo, i ricercatori hanno usato per fare questo è stato il Linac Coherent Light Source (LCLS): un incredibilmente potente laser a raggi X che può fare cose come creare ‘molecolare buchi neri e di calore acqua a 100.000 gradi Celsius (circa 180.000 gradi Fahrenheit) in meno di un milionesimo di milionesimo di secondo.,
Qui, i ricercatori hanno voluto utilizzare gli LCLS per saperne di più su come le onde sonore ad alta intensità che producono suoni molto forti potrebbero influenzare materiali e campioni biologici.
Come parte della ricerca, il team ha fatto saltare micro getti liquidi incredibilmente piccoli di acqua più sottile di una ciocca di capelli in una camera a vuoto con impulsi di raggi X focalizzati di fotoni.,
Quando il laser ha intercettato il flusso d’acqua, la ionizzazione ultraveloce ha avuto luogo nel microjet mentre l’acqua veniva riscaldata, vaporizzando il liquido e creando un’onda d’urto cilindrica che si propagava lungo il getto.
Secondo i ricercatori, queste onde d’urto hanno avuto pressioni di picco iniziali che corrispondono a intensità sonore estreme e livelli di pressione sonora superiori a 270 decibel (dB) – più forti di un timpano-rompendo il decollo di un aereo a reazione, o anche di un lancio di un razzo.,
È piuttosto folle, e i risultati suggeriscono che non è possibile andare più forte di questo in acqua, a causa del modo in cui l’acqua si rompe se la pressione esercitata dalle onde d’urto diventa maggiore.
“Le ampiezze e le intensità sono state limitate dall’onda che distrugge il proprio mezzo di propagazione attraverso la cavitazione, e quindi queste onde ultrasoniche nei getti sono uno dei suoni di propagazione più intensi che possono essere generati in acqua liquida”, spiegano i ricercatori nel loro articolo.,
“Stimiamo che le ampiezze di queste onde di pressione superino le più grandi pressioni da picco a picco ottenute con onde ultrasoniche focalizzate, e potrebbero quindi essere i suoni di intensità più alta generati fino ad oggi in acqua liquida.”
I risultati sono riportati in Physical Review Fluids.