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科学家缔造出迄今为止最大的水下声音

2019-05-25 15:22:29 暂无 阅读:1412 评论:0
科学家缔造出迄今为止最大的水下声音

研究人员用x射线激光轰击微小的水射流,以在水下发生最大或者的声音(图源:Claudiu Stan/R

由斯坦福大学和SLAC国度加快器实验室的科学家Gabriel Blaj向导的研究小组,已经制造出了或者是最大的水下声音。行使SLAC的直线加快器相关光源(LCLS)x射线激光器,研究人员喷射出微小的水射流,发生了令人难以置信的跨越270分贝的声压。

这很高声,真的很高声,摇滚音乐也同样高声,那么声音事实要多大才会是真的太高声呢?令人诧异的是,噪音的强度的确存在一个上限。

很多上过科学课的人都据说过度贝,它是声音响度的权衡尺度。在这个标准的下限,是人们的听觉极限——好比10英尺外的蚊子的嗡嗡声。55分贝是我们正常对话的音量,闹钟的声音能达到80分贝,链锯则是100分贝,喷气式飞机在100米(330英尺)外起飞时发出的疼痛的声音能达到130分贝。摇滚音乐会的音量能够达到150分贝(你还认为我们在恶作剧呢)。

这就雷同于热度。绝对零度是理论上的最低温度,因为一旦你把一个物体的所有能量抽走,分子就会住手活动,温度就再也没有下降的空间了。温度也有一个理论上的上限。你能够把物体加热到几亿度,但在某一时刻,过热的等离子体中有太多的能量,原子就会分化。到场更多的能量,就会发生更多的亚原子粒子。

声音也是如斯,它是一种压力波。在零分贝时,没有压力波,但在最大的极限值处,声音流传的介质会起头分化,所以声音就不克再大了。

当研究人员用x射线激光轰击水的微射流(直径在14到30微米之间)时,就发生了这种情形。当短x射线脉冲击中水流时,水会蒸发并发生冲击波。然后,这个冲击波穿过射流,形成由凹凸气压区瓜代构成的“冲击波序列”。换句话说,是非常大的水下声音。

研究团队发现,一旦这种声音的强度跨越必然的阈值,水就会分化,酿成布满蒸汽的小泡沫,在一个成为空化的过程中立刻碎裂。这种现象也会显现在高速螺旋桨上,或许当一只螳螂决意变得凶猛的时候。这也意味着,因为x射线发生的声波的压力刚好低于分化的阈值,所以它的声音和水下声音一般大。

研究小组认为,这一发现不光仅是学术上的价格。经由更好地认识这些冲击波序列的工作道理,或许能够找到珍爱在水射流内部进行原子标准剖析的微型样本不受损害的方式,这对于斥地更好的药物和材料有很大的匡助。

作者:李彤馨/编译

蝌蚪五线谱编译自newatlas,译者李彤馨,转载须授权

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