Não é o som de um enorme terremoto submarino, nem é o som de um camarão-pistola quebrando suas garras mais alto do que um show do Pink Floyd. É, na verdade, o som de um minúsculo jato de água – cerca de metade da largura de um fio de cabelo humano – sendo atingido por um laser de raios X ainda mais fino.
Você não pode realmente ouvir esse som, porque ele foi criado em uma câmara de vácuo. Isso é provavelmente o melhor, considerando que, em torno de 270 decibéis, essas ondas de pressão são ainda mais altas do que o lançamento de foguete mais alto da NASA (que mediu cerca de 205 decibéis).
No entanto, você pode ver os efeitos microscopicamente devastadores do som em ação, graças a uma série de vídeos em câmera lenta gravados no SLAC National Accelerator Laboratory em Menlo Park, Califórnia, como parte de um novo estudo.
No vídeo acima, que foi filmado em cerca de 40 nanossegundos (40 bilionésimos de segundo), o laser pulsante divide imediatamente o jato de água em dois, vaporizando o fluido que ele toca, enquanto envia ondas de pressão oscilando em ambos os lados do jato. Essas ondas criam mais ondas e, em cerca de 10 nanossegundos, formam-se nuvens negras de bolhas colapsantes de cada lado da cavidade.
De acordo com Claudiu Stan, físico da Universidade Rutgers em Newark, Nova Jersey, e um dos coautores do estudo, essas ondas de pressão provavelmente representam o som subaquático mais alto possível. Se fosse mais alto, o som “realmente iria ferver o líquido”, Stan disse ao Live Science – e uma vez que a água ferve, o som não tem meio para passar.
Por que tentar descobrir um som mais alto que separa seu próprio meio?
Segundo Stan, entender os limites do som subaquático poderia ajudar os pesquisadores a projetar experimentos futuros.
Os cientistas regularmente suspendem pequenos pedaços de matéria intrigante – digamos, um tipo específico de cristal de proteína, por exemplo – em jatos de fluido e os explodem com lasers para determinar suas propriedades químicas. Se os cientistas sabem precisamente quão intenso pode ser um pulso de laser sem destruir acidentalmente o líquido, isso poderia melhorar o modo como esses experimentos são realizados, disse Stan. Isso é particularmente verdadeiro para estudos em que cientistas colidem amostras de material com feixes de alta potência para testar o material. integridade estrutural.
“Esta pesquisa pode nos ajudar a investigar no futuro como amostras microscópicas reagiriam quando elas são fortemente emitidas pelo som subaquático”, disse Stan.
Esta não é a primeira vez que os pesquisadores do SLAC usam este laser de raios X para testar os limites da física. Em um estudo de 2017, os pesquisadores usaram o mesmo laser para explodir os elétrons de um átomo, criando um “buraco negro molecular” que absorveu todos os elétrons disponíveis de átomos próximos. Em conjunto, esse estudo e o novo resultam em uma conclusão inatacável: os lasers são muito, muito legais.
Esse novo estudo foi publicado em 10 de abril na revista Physical Review Fluids. Matéria publicada em Live Science
