Najglasnejši zvok na svetu

Zvok je lahko glasen, zelo glasen, rock-koncertovsko glasen… Ste se kdaj vprašali ali obstaja kakšna zgornja meja glasnosti? Verjetno ne. Kaj pa sedaj, ko smo vas na to spomnili?  Če obstaja v vas vsaj malo tehničnega interesa, potem zagotovo. In odgovor? Da, obstaja.

Nekako navadili smo se, da jakost zvoka merimo v decibelih. Enota je sicer malce čudna, a o tem kdaj drugič. Velja, da ima nek normalni pogovor med ljudmi, če seveda ne kričijo, jakost 55 dB, verižna žaga 100 dB, reaktivno letalo ob vzletu, če ga poslušamo z razdalje 100 m, bolečih 130 dB.  Lestvica se zaključi pri 150 dB, ki smo jih deležni na kakšnem velikem rockovskem koncertu, če stojimo blizu zvočnikov.

Je to vse? Ne. V zraku lahko zvok doseže maksimalno jakost 194 dB, v vodi pa celo 270 dB. Teorija precej spominja na temperaturo. Pri njej absolutna ničla nastane, ko iz nekega predmeta izčrpamo vso energijo. Takrat se molekule v njem prenehajo gibati in temperatura se nima več kam spuščati. Enako velja pri segrevanju – teoretično je mogoče nek predmet segreti na več sto milijonov stopinj, torej do supersegrete plazme, ki povzroči razpad atomov. Če bi v tem stanju dodajali energijo, bi se zgodilo le to, da bi nastajalo več subatomskih delcev. Nekaj podobnega velja pri zvoku. Zvok je valovanje in kot tako povzroča tlačne valove. Pri 0 dB valovanja ni in zato ni tlaka, na drugi strani lestvice pa je zvok, ki je tako glasen, da tlačni valovi povzročijo razpad medija, skozi katerega potujejo. Ko medij razpade, nimajo tlačni valovi kam udariti in zvok ne more biti glasnejši. To torej pomeni, da če hočemo glasen zvok, moramo imeti ustrezen medij, skozi katerega bo potoval in seveda ustrezno močan zvočni in posledično tlačni val.

In to so iskali znanstveniki univerze Stanford, točneje njihovega SLAC National Accelerator Laboratory. Curke vode premera 14-30 mikrometrov so obstreljevali s kratkimi pulzi rentgenskega laserskega žarka. Ko tak žarek zadene vodni curek, ga v trenutku upari, pri čemer se generira udarni val. Ta potuje skozi curek in se pri tem replicira oziroma množi, pri čemer nastane tako imenovani »udarni vlak«, ki ga sestavljajo izmenična področja nizkega in visokega tlaka, z drugo besedo – zelo glasen zvok. 270 dB glasen.

Raziskava je bila objavljena v reviji Physical Review Fluids.

Vir: SLAC National Accelerator Laboratory