由SLAC国家加速器实验室和斯坦福大学的科学家加布里埃尔·布拉杰领导的一个小组创造了可能是历史上最响亮的声音。研究人员使用SLAC的直线加速器相干光源(LCLS)X光激光轰击微小的喷发水,产生高达270分贝的水下声压。
这声音的响度可以说已经到了极限。是的,其实声音的响度是有上限的。我们知道分贝可以用来表示声音的响度,0分贝是人类能听到的声音的极限,比如10英尺外嗡嗡作响的蚊子。55分贝是我们正常的声音,闹钟可以达到80分贝,电锯可以达到100分贝,100米外起飞的喷气式飞机可以达到130分贝,这也是让人感到痛苦的音量,而摇滚音乐会可以达到150分贝。
在空中,声音的最大响度约为194分贝,而在水中约为270分贝。因为声音是压力波的一种,零分贝是没有压力波的,但是当声音达到一定程度时,声音的传播媒介开始分解,所以响度不会是无限的。
当研究人员使用x光激光吹爆微喷发水(直径在14到30微米之间)时,水就会蒸发并产生冲击波。然后,冲击波通过引射器,形成由高压和低压置换区组成的冲击波序列,换句话说,就是非常响亮的水声。
研究小组发现,一旦声音的强度超过一定值,水就会裂开,变成充满蒸汽的小气泡,在一个叫做空化的过程中立即破裂。这也意味着X射线产生的声波中的压力刚好低于破断值,所以出现了水中能达到的最响的声音。
该团队表示,这一发现不仅具有学术价值,而且可能对开发更好的药物和材料有很大帮助。
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