Lyd er ikke bare noe vi hører. Det er en formidabel fysisk fenomen – en bølge av trykket som gir gjenklang gjennom luften rundt oss.
Men det medium lyden beveger seg gjennom det trenger ikke å være adgang til. Utrolig høye lyder kan også reise gjennom vann, noen ganger også være resultatet av særlig støyende fisk. Men hvis du virkelig ønsker å gjøre en racket under bølgene, eksperter anbefaler lasere.,
I et nytt eksperiment, forskere ved Institutt for Energi er SLAC National Accelerator Laboratory brukt en X-ray laser til å produsere et ekstremt høyt lydnivå.
Det var så ekstremt høyt, faktisk, laget sier det var akkurat på grensen av å være høyest mulig lyd som noensinne kunne bli produsert i vann, teoretisk sett.
«Det er bare under terskelen der ville koke vann i en enkelt bølge pendling,» fysiker Claudiu Stan, nå med Rutgers University Newark, fortalte Fysikk Buzz.,
enheten forskerne brukt til å gjøre dette var Linac Sammenhengende lyskilde (LCLS): en sinnsykt kraftig X-ray laser som kan gjøre ting som å lage ‘molecular sorte hull» og varme vann til 100 000 grader Celsius (ca 180.000 grader Fahrenheit) i mindre enn en milliondel av en milliondel av et sekund.,
Her, forskerne ønsket å bruke LCLS for å lære mer om hvordan høy intensitet lydbølger som gir svært høye lyder kan påvirke materialer og biologiske prøver.
Som en del av forskningen, team blåste utrolig liten væske microjets av vann tynnere enn et hårstrå i et vakuum kammeret med fokus X-ray pulser av fotoner.,
Når laseren fanget opp vannet strømme, lynrask ionisasjon fant sted i microjet som vannet ble varmet opp, vaporising væsken og skape en sylindrisk sjokk bølge spredd langs jet.
Ifølge forskere, disse sjokkbølger hadde første peak-trykk som svarer til ekstrem lyd intensitet og lydtrykk nivåer over 270 desibel (dB) – som er høyere enn en trommehinnen-rupturing jet-flyet tar av, eller enda en rakett lanseringen.,
Det er ganske sprøtt, og resultatene tyder på det er heller ikke mulig å gå høyere enn dette i vann, på grunn av måten vann bryter ned hvis trykket som utøves av shockwaves blir noen større.
«Den amplituder og intensitet var begrenset av bølgen ødelegge sin egen forplantning medium om kavitasjon, og derfor disse ultrasoniske bølger i jets er en av de mest intense spre lyder som kan være generert i væske-vann,» forskerne forklare i deres avis.,
«Vi anslår at amplituder av disse trykkbølger overstige den største peak-to-peak presset fått med fokusert ultralyd bølger, og kan dermed være den høyeste intensiteten lyder generert hittil i væske-vann.»
resultatene er rapportert i Fysisk Gjennomgang Væsker.