No es el sonido de un terremoto masivo bajo el agua, ni es el sonido de un camarón de pistola chasqueando sus garras más fuerte que un concierto de Pink Floyd. De hecho, es el sonido de un chorro de agua diminuto, aproximadamente la mitad del ancho de un cabello humano, que es golpeado por un láser de rayos X aún más delgado.
En realidad no puedes escuchar este sonido, porque fue creado en una cámara de vacío. Probablemente eso sea lo mejor, teniendo en cuenta que, a alrededor de 270 decibelios, estas ondas de presión sonoras son aún más fuertes que el lanzamiento de cohetes más fuerte de la NASA (que midió alrededor de 205 decibelios). Sin embargo, puede ver los efectos microscópicamente devastadores del sonido en acción, gracias a una serie de videos de cámara ultra lenta grabados en el Laboratorio Nacional de Aceleradores SLAC en Menlo Park, California, como parte de un nuevo estudio.
En el video anterior, que se filmó en aproximadamente 40 nanosegundos (40 mil millonésimas de segundo), el láser pulsante divide inmediatamente el chorro de agua en dos, vaporizando el fluido que toca mientras envía poderosas ondas de presión que bambolean a ambos lados del chorro. Estas ondas crean más ondas y, en aproximadamente 10 nanosegundos, se forman nubes negras burbujeantes de burbujas colapsadas a cada lado de la cavidad.
Según Claudiu Stan, físico de la Universidad de Rutgers en Newark, Nueva Jersey, y uno de los coautores del estudio, estas ondas de presión probablemente representan el sonido subacuático más fuerte posible. Si fuera más fuerte, el sonido "realmente herviría el líquido", dijo Stan a Live Science, y una vez que el agua hierve, el sonido no tiene medio para pasar.
¿Por qué tratar de descubrir un sonido que desgarre su propio medio? Según Stan, comprender los límites del sonido subacuático podría ayudar a los investigadores a diseñar futuros experimentos.
Los científicos suspenden regularmente pequeños trozos de materia intrigante, por ejemplo, un tipo específico de cristal de proteína, por ejemplo, en chorros de fluido y los lanzan con láser para determinar sus propiedades químicas. Si los científicos saben con precisión cuán intenso puede ser un pulso láser sin destruir accidentalmente el líquido, eso podría mejorar la forma en que se realizan estos experimentos, dijo Stan. Esto es particularmente cierto para los estudios en los que los científicos golpean muestras de material con haces de alta potencia para probar el material. integridad estructural.
"Esta investigación puede ayudarnos a investigar en el futuro cómo responderían las muestras microscópicas cuando el sonido subacuático vibrara severamente", dijo Stan.
Esta no es la primera vez que los investigadores de SLAC utilizan este láser de rayos X para probar los límites de la física. En un estudio de 2017, los investigadores usaron el mismo láser para hacer explotar los electrones de un átomo, creando un "agujero negro molecular" que absorbió todos los electrones disponibles de los átomos cercanos. Tomados en conjunto, ese estudio y el nuevo resultan en una conclusión irrebatible: los láseres son realmente geniales.
