Suyu Buharlaştırabilen Çok Güçlü Bir Su Altı Sesi Üretildi

Suyu-buharlaştırabilen-ses-dalgasi-HepsiBilim

Bilim adamları, mümkün olduğuna inandıkları en yüksek su altı sesi keşfettiler. Temas halinde suyu buharlaştırabilecek kadar güçlü bir ses!

Ne büyük bir su altı depreminin sesi, ne de Pink Floyd konserindeki dinleyicilerin sesi. Aslında, küçük bir su jetinin sesi – insan saçının yaklaşık yarısı kadar – ince bir X-ışını lazeri tarafından üretiliyor.

Aslında bu sesi duyamıyorsunuz, çünkü bir vakum odasında oluşturuldu. Yaklaşık 270 desibelde, ki bu değer NASA’nın en yüksek roket fırlatmasının 205 desibel daha yüksek. Menlo Park, Kaliforniya’daki SLAC Ulusal Hızlandırıcı Laboratuvarı’nda kaydedilen bir dizi ultra-yavaş video sayesinde sesin mikroskobik olarak yıkıcı etkilerini görebilirsiniz.

Aşağıdaki görselde yaklaşık 40 nanosaniyede (saniyenin 40 milyarda biri) filme alınmış olan videoda, darbeli lazer derhal su jetini ikiye böler. Jetin her iki tarafından sallanan güçlü basınç dalgaları gönderirken dokunduğu sıvıyı buharlaştırır. Bu dalgalar daha fazla dalgalar oluşturur ve içinde yaklaşık 10 nanosaniyede, boşluğun her bir tarafında siyah çökmekte olan kabarcıklar oluşur.

Su altı sesi - Şok dalgaları, mikrojette mikro kabarcık dolgulu bölgelerden uzaklaşıyor. (Claudiu Stan / Rutgers Üniversitesi Newark)
Şok dalgaları, mikrojette mikro kabarcık dolgulu bölgelerden uzaklaşıyor. (Claudiu Stan / Rutgers Üniversitesi Newark)

 

Stan, “Bu araştırma gelecekte mikroskopik numunelerin su altında sese maruz kaldıklarında ciddi şekilde titreştiğinde nasıl tepki vereceğini araştırmamıza yardımcı olabilir” dedi.

New Jersey’deki Rutgers Üniversitesi’nden fizikçi Claudiu Stan’a göre, bu basınç dalgaları olası en yüksek su altı sesi ni temsil ediyor. Daha yüksek sesli olsaydı, ses “aslında sıvıyı kaynatırdı” dedi. Ve su bir kez kaynarsa, sesin geçebileceği bir ortamı yoktur.

Neden kendi ortamını parçalayan bir ses keşfetmeye çalışılsın? Stan’e göre, su altı sesinin sınırlarını anlamak araştırmacıların gelecekteki deneyleri tasarlamalarına yardımcı olabilir. Bilim adamları düzenli olarak küçük ilgi çekici maddeleri – örneğin spesifik bir tür protein kristalini – sıvı jetlerinde askıya alıyor ve kimyasal özelliklerini belirlemek için lazerlerle onları patlatıyor. Bir lazer darbesinin sıvının kazara tahrip olmadan ne kadar yoğun olabileceğini tam olarak biliyorlarsa, bu deneylerin gerçekleştirilme şeklini artırabilir dedi. Bu, özellikle bilim adamlarının, malzemenin yapısal bütünlüğünü test etmek için yüksek güçlü kirişli malzeme örneklerine çarptığı çalışmalar için geçerlidir.

Stan, “Bu araştırma gelecekte mikroskopik numunelerin su altında sese maruz kaldıklarında ciddi şekilde titreştiğinde nasıl tepki vereceğini araştırmamıza yardımcı olabilir” dedi.

Bu, SLAC araştırmacılarının fiziğin sınırlarını test etmek için bu X-ışını lazerini ilk defa kullanması değildir. 2017 yılında yapılan bir çalışmada araştırmacılar, elektronları bir atomdan patlatmak için aynı lazeri kullanarak yakındaki atomlardan mevcut tüm elektronları emen bir “moleküler kara delik” oluşturdular. Tandem olarak ele alındığında, bu çalışma ve yeni olan tek bir sonuç alınamaz sonuçla sonuçlanır: Lazerler gerçekten, gerçekten harika.

Yeni çalışma, 10 Nisan’da Physical Review Fluids dergisinde yayımlandı.

Bilim ve teknoloji meraklısı

    Bir yorum yaz

    Your email address will not be published.*