geluid is niet zomaar iets wat we horen. Het is een formidabel fysiek fenomeen – een golf van druk die weerkaatst door de lucht om ons heen.
maar het medium geluid dat door beweegt hoeft geen lucht te zijn. Ongelooflijk harde geluiden kunnen ook reizen door het water, soms zelfs het resultaat van bijzonder luidruchtige vissen. Maar als je echt een racket onder de golven wilt maken, raden experts lasers aan.,
in een nieuw experiment gebruikten onderzoekers van het SLAC National Accelerator Laboratory van het ministerie van energie een Röntgenlaser om een extreem hard geluid te produceren.
Het was zo extreem luid, in feite, het team zegt dat het op de grens van het luidst mogelijk geluid dat ooit zou kunnen worden geproduceerd in water, theoretisch gesproken.
” Het is net onder de drempel waar zou koken het water in een enkele golf oscillatie, ” fysicus Claudiu Stan, nu met Rutgers University Newark, vertelde Physics Buzz.,
Het apparaat dat de onderzoekers gebruikten om dit te doen was de Linac coherente lichtbron (LCLS): een waanzinnig krachtige Röntgenlaser die dingen kan doen zoals het creëren van ‘moleculaire zwarte gaten’ en het verwarmen van water tot 100.000 graden Celsius (ongeveer 180.000 graden Fahrenheit) in minder dan een miljoenste van een miljoenste van een tweede.,
hier wilden de onderzoekers de LCL ‘ s gebruiken om meer te leren over hoe hoge-intensiteit geluidsgolven die zeer luide geluiden produceren materialen en biologische monsters kunnen beïnvloeden.
in het kader van het onderzoek heeft het team in een vacuümkamer met gefocuste röntgenpulsen van fotonen ongelooflijk kleine vloeibare microjets waterverdunner dan een haarstreng gestraald.,
toen de laser de waterstroom onderschepte, vond ultrasnelle ionisatie plaats in de microjet terwijl het water werd verwarmd, waarbij de vloeistof werd verdampt en een cilindrische schokgolf ontstond die zich langs de straal voortplant.
volgens de onderzoekers hadden deze schokgolven initiële piekdrukken die overeenkwamen met extreme geluidsterkten en geluidsdrukniveaus boven 270 decibel (dB) – luider dan een trommelscheurend straalvliegtuig dat opsteeg of zelfs een raketlancering.,
dat is vrij gek, en de resultaten suggereren dat het ook niet mogelijk is om harder dan dit in water te gaan, vanwege de manier waarop het water afbreekt als de druk die door de schokgolven wordt uitgeoefend groter wordt.
” de amplitudes en intensiteiten werden beperkt door de golf die zijn eigen voortplantingsmedium vernietigt door cavitatie, en daarom zijn deze ultrasone golven in jets een van de meest intense voortplantingsgeluiden die kunnen worden gegenereerd in vloeibaar water,” leggen de onderzoekers uit in hun paper.,
“we schatten dat de amplitudes van deze drukgolven groter zijn dan de grootste piek-tot-piekdruk die wordt verkregen met gerichte ultrasone golven, en dat dit dus de hoogste intensiteit geluiden zijn die tot op heden in vloeibaar water worden gegenereerd.”
de bevindingen worden gerapporteerd in Physical Review Fluids.