У громкости звука, как и у много чего остального, есть свой предел. Так, на открытом воздухе максимальный уровень шума может достигать 194 децибел, а под водой — 270 децибел. Воссоздать максимальные показатели громкости крайне сложно, но исследователи из Национальной ускорительной лаборатории SLAC и Стэнфордского университета попробовали сделать это. В ходе эксперимента они добились того, что громкость звука под водой достигла тех самых предельных 270 децибел — для этого понадобились тонкие струйки воды и мощный лазер.
Физики отметили, что звук является физическим явлением, которое создается волной давления. При нулевом уровне децибел никаких волн нет, а на максимальной громкости среда, через которую проходит звук, начинает разрушаться не давая ей становится еще громче. То же самое происходит и при охлаждении и нагревании материалов — существует некие пределы, преодолеть которые невозможно.
Чтобы воссоздать самый громкий звук под водой, ученые использовали устройство для испускания когерентного света Linac Coherent Light Source, по сути являющийся невероятно мощным рентгеновским лазером. Он был направлен на микроскопические струи воды, толщина которых составляла от 14 до 30 микрометров. Когда короткие рентгеновские импульсы попадали в воду, она испарялась и создавала ударные волны, которые и стали источниками громкого звука.
Исследователи заметили, что когда интенсивность звука достигла максимальной отметки, вода превратилась в маленькие, наполненные паром пузырьки, которые сразу же лопнули в процессе кавитации.
Мы уже не первый раз говорим о рентгеновском луче Linac Coherent Light Source. Еще в 2017 году ученые использовали его для невообразимого ранее эксперимента, в ходе которого самостоятельно создали молекулярную черную дыру размером в один атом.
Обсудить эту и другие темы науки и технологий можно в нашем Telegram-чате. Там вы всегда найдете интересных собеседников!