با تلاش محققان؛

برخورد اشعه ایکس به آب، بلند‌ترین صدا را ایجاد می‌کند

برخورد اشعه لیزر و پالس‌های کوتاه اشعه ایکس به آب، موجب تبخیر آب و به وجود آمدن نوعی موج ضریه‌ای شد که صدای بلندی را تولید می‌کند.

کد خبر: ۷۶۵۵۵۲

دوشنبه - ۳۰ ارديبهشت ۱۳۹۸ / May 20, 2019

به گزارش گروه فناوری خبرگزاری دانشجو، گروهی از محققان به رهبری گابریل بلاج دانشمند آزمایشگاه SLAC National Accelerator Laboratory و دانشگاه استنفورد بلندترین صدای ممکن را زیر آب خلق کردند. آن‌ها با استفاده از لیزر اشعه ایکس LCLS متعلق به آزمایشگاه SLAC جت‌های کوچکی از آب را ایجاد کردند تا یک فشار صوتی بالاتر از ۲۷۰ دسی بل ایجاد کنند.

دسی بل واحد اندازه گیری بلندی صوت است

در پایین‌ترین حد مقیاس دسی بل برای شنوایی انسان محدودیت‌هایی وجود دارد و انسان‌ها صدا‌هایی مانند بال زدن پشه را از فاصله دور نمی‌شنوند. اما صدای صحبت کردن انسان در حدود ۵۵ دسی بل است و صدای زنگ ساعت به ۸۰ دسی بل می‌رسد. صدای اره نیز ۱۰۰ دسی بل است. از سوی دیگر سروصدای عظیم بلند شدن جت از زمین ۱۳۰ دسی بل است.

در مورد محدودیت صوتی نکته مهم آن است که در هوا، صوت از ۱۹۴ دسی بل بالاتر نمی‌رود. اما در آب این حد، حدود ۲۷۰ دسی بل است.

صوت در حقیقت یک موج فشار است. در صفر دسی بل هیچ موج فشاری وجود ندارد، اما وقتی صوتی در میانه مسیر خود می‌شکند، بلندتر نمی‌شود.

محققان این پروژه نیز با تکیه بر این نکته فعالیت خود را انجام دادند. آن‌ها با استفاده از یک اشعه لیزر جت‌هایی کوچک از آب با قطر ۱۴ تا ۳۰ میکرومتر را شکستند. هنگامی که پالس‌های کوتاه اشعه ایکس به آب برخورد کرد، آب تبخیر شد و در نتیجه نوعی موج ضربه‌ای به وجود آمد. پس از این مرحله تولید موج‌ها ادامه یافت و صدایی بسیار بلند زیر آب تولید شد.

به گفته دانشمندان اهمیت این پژوهش بسیار فراتر از ارزش علمی آن است. تحقیق مذکور در نشریه Physical Review Fluids منتشر شده است.