Ia bukan bunyi gempa bumi bawah laut yang besar, dan tidak juga bunyi udang pistol yang mengetuk cakarnya lebih kuat daripada konsert Pink Floyd. Sebenarnya, bunyi jet air kecil - kira-kira separuh lebar rambut manusia - dipukul oleh laser sinar-X yang lebih nipis.
Anda sebenarnya tidak dapat mendengar bunyi ini, kerana ia telah dicipta di dalam ruang vakum. Itu mungkin untuk yang terbaik, memandangkan, pada kira-kira 270 desibel, gelombang tekanan rumbling ini lebih keras daripada pelancaran roket paling kuat NASA (yang mengukur kira-kira 205 decibel). Walau bagaimanapun, anda dapat melihat kesan-kesan yang memudaratkan mikro dalam tindakan ini, terima kasih kepada satu siri video gerakan ultra-perlahan yang dicatatkan di Makmal Pemula Nasional SLAC di Menlo Park, California, sebagai sebahagian daripada kajian baru.
Dalam video di atas, yang difilemkan dalam kira-kira 40 nanodetik (40 bilion saat), laser berpusing segera memecahkan jet air dalam dua, menguap bendalir yang menyentuh ketika menghantar gelombang tekanan yang kuat bergoyang di kedua sisi jet. Gelombang ini menimbulkan lebih banyak gelombang dan, dengan kira-kira 10 nanodetik, mengaburkan awan hitam runtuh membentuk gelembung pada setiap sisi rongga.
Menurut Claudiu Stan, ahli fizik di Universiti Rutgers di Newark, New Jersey, dan salah seorang pengkaji bersama kajian, gelombang tekanan ini mungkin mewakili bunyi bawah air yang paling kuat. Sekiranya ia lebih kuat, bunyi "sebenarnya akan mendidih cecair," kata Stan kepada Sains Hidup - dan apabila air mendidih, bunyi tidak mempunyai medium untuk dilalui.
Kenapa cuba untuk mencari bunyi yang membezakan mediumnya sendiri? Menurut Stan, memahami batasan bunyi bawah air dapat membantu para penyelidik membuat reka bentuk masa depan.
Para saintis kerap menangguhkan sedikit perkara yang menarik - katakan, sejenis kristal protein tertentu, contohnya - dalam jet cecair dan letupan mereka dengan laser untuk menentukan sifat kimia mereka. Sekiranya para saintis tahu dengan tepat betapa sengitnya denyut laser boleh tanpa memusnahkan cecair secara tidak sengaja, yang dapat memperbaiki cara eksperimen ini dilakukan, kata Stan. Itu benar-benar berlaku untuk kajian di mana saintis memukul sampel bahan dengan rasuk berkuasa tinggi untuk menguji bahan integriti struktur.
"Penyelidikan ini dapat membantu kita menyiasat pada masa akan datang bagaimana sampel mikroskopik akan bertindak balas apabila mereka bergetar dengan kuat oleh bunyi bawah air," kata Stan.
Ini bukan kali pertama penyelidik SLAC menggunakan laser X-ray ini untuk menguji had fizik. Dalam kajian tahun 2017, penyelidik menggunakan laser yang sama untuk melepaskan elektron daripada atom, mencipta "lubang hitam molekular" yang disedut dalam semua elektron yang ada dari atom berhampiran. Diambil bersama, kajian itu dan yang baru menghasilkan satu kesimpulan yang tidak dapat dilupakan: Laser benar-benar hebat.
