دانشمندان موفق به تولید بلندترین صدای ممکن شدند

یک تیم تحقیقاتی از آزمایشگاه شتاب‌دهنده ملی SLAC با همکاری دانشگاه استنفورد، موفق به تولید بلندترین صدای ممکن در محیط زیر آب شدند. آن‌ها با استفاده از لیزر اشعه ایکس منسجم توانستند با منفجر کردن جریانی سریع از آب و تولید امواج شوک صدایی بالای 270 دسیبل تولید کنند.

حال این سوال پیش می‌آید که چه چیزی حد نهایی صدا را مشخص می‌کند؟

واحد سنجش بلندی صدا دسیبل است و پایین‌ترین حد شنوایی انسان به عنوان کمترین مقدار این مقیاس درنظر گرفته شده است. مثلا صداهایی شبیه وز وز مگسی که چندمتر آنسوتر پرواز می‌کند چنین شدتی دارد. به همین صورت شدت 55 دسیبل برای یک مکالمه معمولی، 80 دسیبل برای زنگ ساعت، 100 دسیبل برای یک اره‌برقی و برای موتور یک جت که در حال برخاستن از زمین است 130 دسیبل اندازه‌گیری شده است. با بالاتر رفتن شدت صوت به کنسرت راک می‌رسیم که 150 دسیبل صدا تولید می‌کند.

نکته جالب اینجاست که صدا در هوا نمی‌تواند بیشتر از 194 دسیبل شدت داشته باشد و در آب این حد 270 دسیبل است. در واقع حد نهایی یا حد پایین به خاطر این به وجود می‌آیند که دیگر بالاتر یا پایین‌تر از آن‌ها امکان اندازه‌گیری وجود ندارد و همین باعث محدود شدن مقیاس می‌شود.

امواج شوک

امواج شوک تولید شده توسط گلوله که با سرعت مافوق صوت شلیک شده است.

همین موضوع برای گرما هم صدق می‌کند. پایین‌ترین دمای ممکن صفر مطلق است که در آن انقدر انرژی از مولکول‌های ماده بیرون کشیده شده که دیگر این ذرات سازنده امکان حرکت ندارند و پایینتر رفتن از این دما غیر ممکن است. به همین صورت می‌توان یک حد تئوری برای بالاترین درجه دمای ممکن هم درنظر گرفت. می‌شود اجسام را تا میلیون‌ها درجه سانتیگراد گرم کرد، اما بالاخره در یک نقطه آن‌قدر انرژی به ماده داده شده که به یک پلاسمای ابرداغ تبدیل شده است و دیگر اتم‌های آن به مرحله شکست می‌رسند. اگر باز هم گرما اضافه شود دیگر دمای جسم زیاد نمی‌شود بلکه اتم‌های جدید به وجود می‌آیند.

این مساله برای صدا هم که یک موج فشاری است صدق می‌کند. در صفر دسیبل، هیچ موجی وجود ندارد و در حد بالای این مقیاس، محیطی که صدا در آن منتشر می‌شود از هم پاشیده و دیگر صدا نمی‌تواند از آن حد بلندتر شود.

امواج شوک

موج فشاری (موج پی) دو بعدی

وقتی که محققان این پروژه امواج پرسرعت میکرونی از آب ( به قطر 14 تا 30 میکرومتر) را با لیزر اشعه ایکس منفجر کردند، همین اتفاق رخ داد. با برخورد لیزر، آب تبخیر شده و یک موج شوک به وجود آمد. این موج شوک از داخل جریان پرسرعت آب عبور کرده و کپی‌های از آن به صورت قطاری از امواج شوک به وجود آمد. این قطار از نقاطی با فشار بالا و پایین تشکیل شده و در واقع به همین صورت صدایی بسیار بلند زیر آب تولید شد.

به گفته تیم تحقیق، ارزش این کشف چیزی بیشتر از کاربرد تحقیقاتی آن است. با فهم بیشتر این موضوع که چنین قطارهایی از امواج شوک چگونه رفتار می‌کنند، می‌توان راه‌هایی برای محافظت از نمونه‌های کوچک که تحت بررسی‌های مقیاس اتمی قرار می‌گیرند، پیدا کرد که این موضوع می‌تواند برای تولید و بهبود داروها و مواد دیگر بسیار کاربردی باشد.

hamrah-mechanic

مطالب مرتبط

پزشکان از مشکلات شنوایی در مبتلایان به کرونا می‌گویند؛ عوارض ویروس یا داروها؟

کرونا علائم و عوارض بی‌شماری دارد و در حالی که تصور می‌کردیم موفق به شناسایی تمام علائم آن شده‌ایم، پزشکان مشکلات شنوایی در افراد مبتلا به این بیماری را گزارش کرده‌اند.از زمان شیوع ویروس کرونا چندین ماه می‌گذرد، با این حال همچنان محققان علائم و عوارض جدید آن را کشف می‌کنند. در گذشته مشخص شده... ادامه مطلب

سمعک‌ها چگونه به گجت هایی هوشمند بدل شدند؟

با گذشت زمان، یک چیز هیچوقت به خوبی گذشته نمی‌شود. آن هم چیزی نیست جز قدرت شنوایی‌تان. چرا که رفته رفته بر اساس محیطی که در آن زندگی و حتی کار می‌کنیم، قدرت شنوایی گوش‌های ما کم و کمتر می‌شود. کما اینکه اختلالات شنوایی در ما انسان‌ها طی هزار سال گذشته به مراتب بیشتر شده... ادامه مطلب

حقایقی جالب در مورد گوش انسان

قدیمی ها می گویند انسان وقتی قدر داشته هایش را می داند که آنها را از دست بدهد. بسیاری از ما نیز نمی دانیم که گوش هایمان چه توانمندی های فوق العاده ای دارند. شنیدن، تجربیاتی که انسان در طول زندگی پشت سر می گذارد را بهبود می دهد چراکه گوش انسان در اصل طراحی... ادامه مطلب

هر آنچه که باید درباره عارضه وزوز گوش بدانید

حتما تا به حال تجربه کرده‌اید بنا به دلایل مشخص و حتی غیرمشخصی، از عارضه وزوز گوش رنج ببرید. عارضه و اختلالی که می‌تواند از یک ساعت تا چند شبانه‌روز شما را درگیر خود کند و حتی شما را از کار و زندگی بیندازد. اما تا به حال به این موضوع فکر کرده‌اید علت و... ادامه مطلب

چرا نمی‌توانیم به طور همزمان به صحبت‌های دو نفر گوش دهیم؟

اگر در یک میهمانی نمی‌توانید به طور همزمان به صحبت‌های چند نفر گوش کنید، جای نگرانی نیست. محققان بر این عقیده‌اند که به صورت فیزیکی توجه به دو نفر که به طور همزمان در حال صحبت هستند احتمالا امکان پذیر نباشد.محققین دانشگاه مریلند یک میهمانی ترتیب دادند که در آن ۲۸ نفر حضور داشتند. بعد... ادامه مطلب

کشف روشی تازه برای درمان ناشنوایی

دانشمندان از کشف سازوکار رشد دوباره سلول های دخیل در شنوایی که درون گوش قرار دارند خبر دادند و اعلام نمودند که این کشف در نهایت می تواند به درمان ناشنوایی بیانجامد.براساس نتایج این تحقیق که توسط پژوهشگران دانشگاه راچستر انجام شد میتوان با کمک ویروس ها، عوامل ژنتیکی و حتی داروهای فعلی باعث رشد... ادامه مطلب

ویجیاتو

نظرات ۰

وارد شوید

برای گفتگو با کاربران، وارد حساب کاربری خود شوید.

ورود

رمزتان را گم کرده‌اید؟