Ne sliši se močan podvodni potres, prav tako ni zvok pištole škampov, ki krepi svoje kremplje glasneje kot koncert Pink Floyd. Pravzaprav je zvok drobnega vodnega curka - približno polovice širine človeškega lasu - zadel še tanjši rentgenski laser.
Tega zvoka dejansko ne slišite, saj je bil ustvarjen v vakuumski komori. Verjetno je to najbolje, če upoštevamo, da so ti vrtoglavi tlačni valovi s približno 270 decibeli še glasnejši od najglasnejšega NASA-inoga lansiranja raket (ki meri okoli 205 decibelov). Vendar lahko vidite mikroskopsko uničujoče zvoke v akciji, zahvaljujoč seriji videoposnetkov ultra počasnega gibanja, posnetih v Nacionalnem laboratoriju za pospeševanje SLAC v Menlo Parku v Kaliforniji, kot del nove študije.
V zgornjem videoposnetku, ki je bil posnet približno 40 nanosekund (40 milijard sekund sekunde), pulzirajoči laser takoj razdeli vodni curek na dva, tako da hlapi tekočino, ki se je dotika, medtem ko pošilja močne tlačne valove, ki se valijo po obeh straneh curka. Ti valovi ustvarijo več valov in na približno 10 nanosekund v 10 se na vsaki strani votline oblikujejo črni oblaki padajočih mehurčkov.
Kot pravi Claudiu Stan, fizik z univerze Rutgers v Newarku v New Jerseyju in eden od soavtorjev študije, ti tlačni valovi verjetno predstavljajo najglasnejši možni podvodni zvok. Če bi bil kaj glasnejši, bi zvok "dejansko zavrela tekočino," je Stan povedal Live Science - in ko voda zavre, zvok nima medija, skozi katerega bi šel.
Zakaj bi poskusili odkriti zvok, ki loči svoj lasten medij? Po Stanovem mnenju bi lahko razumevanje meja podvodnega zvoka raziskovalcem pomagalo pri načrtovanju prihodnjih eksperimentov.
Znanstveniki redno odstranjujejo majhne koščke intrigantnih snovi - recimo, posebne vrste beljakovinskih kristalov - na primer v tekočih curkih in jih pihajo z laserji, da določijo njihove kemijske lastnosti. Če znanstveniki natančno vedo, kako intenziven je lahko laserski impulz, ne da bi naključno uničili tekočino, bi to lahko izboljšalo način izvajanja teh poskusov, je dejal Stan. To še posebej velja za študije, pri katerih znanstveniki za testiranje materiala zadenejo vzorce materiala z močnim snopom strukturna celovitost.
"Ta raziskava nam lahko pomaga v prihodnosti raziskati, kako bi se mikroskopski vzorci odzvali, ko jih močno podviga podvodni zvok," je dejal Stan.
To niso prvič, da raziskovalci SLAC uporabljajo ta rentgenski laser za testiranje meja fizike. V študiji iz leta 2017 so raziskovalci z istim laserjem razstrelili elektrone iz atoma in ustvarili "molekularno črno luknjo", ki je sesala vse razpoložljive elektrone iz bližnjih atomov. V študiji v tandemu ta študija in nova raziskava prinašata en nedosegljiv zaključek: Laserji so res, zelo kul.
