Δεν είναι ο ήχος ενός τεράστιου υποβρύχιου σεισμού, ούτε είναι και ο ήχος μιας γαρίδας πιστόλι που σπάει τα νύχια του πιο δυνατά από μια συναυλία Pink Floyd. Στην πραγματικότητα, ο ήχος ενός μικροσκοπικού πίδακα νερού - περίπου το μισό του πλάτους μιας ανθρώπινης τρίχας - πλήττεται από ένα ακόμα λεπτότερο λέιζερ ακτίνων Χ.
Δεν μπορείτε να ακούσετε αυτόν τον ήχο, επειδή δημιουργήθηκε σε θάλαμο κενού. Αυτό είναι ίσως το καλύτερο, δεδομένου ότι, στα 270 δισεκατομμύρια περίπου, αυτά τα συντριπτικά κύματα πίεσης είναι ακόμα πιο δυνατά από το πιο δυναμικό εκτόξευσης πυραύλων της NASA (το οποίο μετρά περίπου 205 ντεσιμπέλ). Ωστόσο, μπορείτε να δείτε τις μικροσκοπικά καταστροφικές συνέπειες του ήχου σε δράση, χάρη σε μια σειρά βίντεο εξαιρετικά αργής κίνησης που καταγράφηκαν στο Εθνικό Εργαστήριο Επιταχυντών SLAC στο Menlo Park της Καλιφόρνια, στο πλαίσιο μιας νέας μελέτης.
Στο παραπάνω βίντεο, το οποίο γυρίστηκε σε περίπου 40 νανοδευτερόλεπτα (40 δισεκατομμυριοστό του δευτερολέπτου), ο παλλόμενος λέιζερ διαχωρίζει αμέσως το πίδακα νερού σε δύο, εξατμίζοντας το ρευστό που αγγίζει ενώ στέλνει ισχυρά κύματα πίεσης που κυματίζουν εκατέρωθεν του πίδακα. Αυτά τα κύματα δημιουργούν περισσότερα κύματα και, κατά περίπου 10 νανοδευτερόλεπτα, σχηματίζονται μαύρα σύννεφα από καταρρέουσες φυσαλίδες σε κάθε πλευρά της κοιλότητας.
Σύμφωνα με τον Claudiu Stan, φυσικό στο Πανεπιστήμιο Rutgers στο Newark του New Jersey και έναν από τους συν-συγγραφείς της μελέτης, αυτά τα κύματα πίεσης αντιπροσωπεύουν πιθανότατα τον δυνατότερο υποβρύχιο ήχο. Εάν ήταν πιο δυνατός, ο ήχος «θα έβγαζε πραγματικά το υγρό», είπε ο Stan στο Live Science - και όταν το νερό βράσει, ο ήχος δεν έχει μέσο για να περάσει.
Γιατί να προσπαθήσετε να ανακαλύψετε έναν ήχο που ξεχωρίζει το δικό του μέσο; Σύμφωνα με τον Stan, η κατανόηση των ορίων του υποβρύχιου ήχου μπορεί να βοηθήσει τους ερευνητές να σχεδιάσουν μελλοντικά πειράματα.
Οι επιστήμονες αναστέλλουν τακτικά μικρά κομμάτια ενδιαφέρουσας ύλης - για παράδειγμα, έναν συγκεκριμένο τύπο κρυστάλλου πρωτεΐνης, για παράδειγμα - σε πίδακες υγρών και εκτόξευσαν με λέιζερ για να καθορίσουν τις χημικές τους ιδιότητες. Εάν οι επιστήμονες γνωρίζουν με ακρίβεια πόσο έντονος ένας παλμός λέιζερ μπορεί να είναι χωρίς να καταστρέφει τυχαία το υγρό, αυτό θα μπορούσε να βελτιώσει τον τρόπο με τον οποίο διεξάγονται αυτά τα πειράματα, δήλωσε ο Stan. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα για μελέτες όπου οι επιστήμονες χτύπησαν δείγματα υλικών με μεγάλης ισχύος δοκούς για να ελέγξουν το υλικό δομική ακεραιότητα.
"Αυτή η έρευνα μπορεί να μας βοηθήσει να διερευνήσουμε στο μέλλον πώς τα μικροσκοπικά δείγματα θα ανταποκρίνονται όταν δονείται σοβαρά από τον υποβρύχιο ήχο", δήλωσε ο Stan.
Δεν είναι η πρώτη φορά που οι ερευνητές της SLAC έχουν χρησιμοποιήσει αυτό το λέιζερ ακτίνων Χ για να ελέγξουν τα όρια της φυσικής. Σε μια μελέτη του 2017, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν το ίδιο λέιζερ για να εκτοξεύσουν τα ηλεκτρόνια από ένα άτομο, δημιουργώντας μια «μοριακή μαύρη τρύπα» που απορρόφησε όλα τα διαθέσιμα ηλεκτρόνια από τα κοντινά άτομα. Λαμβανόμενοι συγχρόνως, αυτή η μελέτη και η νέα αυτή καταλήγουν σε ένα ανυπέρβλητο συμπέρασμα: Τα λέιζερ είναι πραγματικά δροσερά.
