Физики сгенерировали под водой самый громкий звук в истории

Учёные сгенерировали звук максимальной громкости, которой можно достичь в воде.

Иллюстрация pixabay.com.

Учёные сгенерировали звук, громче которого никогда и ничто не звучало ни в воде, ни в воздухе. Как сообщается, достижение позволит разработать методы создания новых лекарств и материалов.

Подробности сообщает научная статья, опубликованная в журнале Physical Review Fluids.

Как уточняет издание New Atlas, мы разговариваем с громкостью примерно 55 децибел, цепная электропила мучает наш слух сотней децибел, взлетающая в ста метрах космическая ракета даёт 130, а динамики на рок-концерте – 150 децибел. В воздухе невозможно достичь громкости выше 194, а в воде – примерно 270 децибел. За этим порогом вода попросту начинает испаряться от переданной ей энергии.

Таким образом, физики из США, создавшие в воде звук громкостью выше 270 децибел, не только побили исторический рекорд, но и вплотную подошли к теоретическому пределу этой величины. Громче в буквальном смысле уже некуда.

Рекордным звуком стал, конечно, не возглас "Наша заявка на грант одобрена!".

Чтобы получить удивительный звук, исследователи облучали струи воды диаметром от 14 до 30 микрометров короткими импульсами мощного рентгеновского лазера. Попавшая под излучение влага, разумеется, испарялась. Расширяющийся шарик пара создавал в струе звуковую ударную волну с интенсивностью порядка миллиарда ватт на квадратный метр (!). При этом возникали давления до тысячи атмосфер. Под таким нажимом разрушились бы многие прочные материалы.

Экспериментаторы затем изучили, как затухал этот рекордный звук. В частности, их интересовало, как характеристики затухания зависят от диаметра струи.

Учёные исполнили мечту каждого мальчишки "сделать "бум" погромче" и узнали кое-что новое о физике распространения звука. Но есть ли от этого какая-то практическая польза?

Да, есть. Как уточняется в пресс-релизе, подобные фундаментальные в своей основе исследования могут оказать услугу химикам и материаловедам. Так, если погрузить образец вещества в микрострую воды, звуковые волны предельной интенсивности могут сканировать его на атомном уровне. То есть в арсенале исследователей появляется ещё один инструмент изучения структуры вещества, будь то белок или сложный сплав.

Таким образом, рекордный "бабах" может подарить человечеству новые материалы и лекарства.

К слову, ранее "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) писали о метаматериале, который формирует и фокусирует звук, и об устройстве для однонаправленного распространения звука.