Ini bukan suara gempa bumi bawah laut yang besar, juga bukan suara udang pistol yang menjentikkan cakarnya lebih keras daripada konser Pink Floyd. Nyatanya, suara jet air kecil - sekitar setengah lebar rambut manusia - ditabrak oleh sinar-X laser yang bahkan lebih tipis.
Anda tidak dapat benar-benar mendengar suara ini, karena itu dibuat di ruang hampa udara. Itu mungkin yang terbaik, mengingat bahwa, pada sekitar 270 desibel, gelombang tekanan yang bergemuruh ini bahkan lebih keras daripada peluncuran roket paling keras yang pernah dilakukan NASA (yang berukuran sekitar 205 desibel). Namun, Anda dapat melihat efek suara yang menghancurkan secara mikroskopis dalam aksi, berkat serangkaian video gerakan sangat lambat yang direkam di Laboratorium Akselerator Nasional SLAC di Menlo Park, California, sebagai bagian dari studi baru.
Dalam video di atas, yang difilmkan dalam waktu sekitar 40 nanodetik (40 miliar detik), laser yang berdenyut segera membelah jet air menjadi dua, menguapkan cairan yang disentuhnya saat mengirim gelombang tekanan yang kuat bergetar di kedua sisi jet. Gelombang-gelombang ini menciptakan lebih banyak gelombang dan, sekitar 10 nanodetik, membentuk awan hitam gelembung yang runtuh di setiap sisi rongga.
Menurut Claudiu Stan, seorang ahli fisika di Rutgers University di Newark, New Jersey, dan salah satu penulis penelitian, gelombang tekanan ini kemungkinan mewakili suara bawah air sekeras mungkin. Jika suaranya lebih keras, suara itu "benar-benar akan mendidihkan cairan," kata Stan kepada Live Science - dan begitu air mendidih, suara itu tidak memiliki media untuk dilewati.
Mengapa mencoba menemukan suara yang memisahkan mediumnya sendiri? Menurut Stan, memahami batas-batas suara bawah air dapat membantu para peneliti merancang eksperimen di masa depan.
Para ilmuwan secara teratur menangguhkan sedikit materi yang menarik - katakanlah, jenis kristal protein tertentu, misalnya - dalam jet cairan dan meledakkannya dengan laser untuk menentukan sifat kimianya. Jika para ilmuwan tahu persis seberapa kuat pulsa laser dapat tanpa sengaja menghancurkan cairan, itu bisa meningkatkan cara eksperimen ini dilakukan, kata Stan. Itu terutama berlaku untuk studi di mana para ilmuwan memukul sampel material dengan balok-balok bertenaga tinggi untuk menguji materi tersebut. integritas struktural.
"Penelitian ini dapat membantu kami menyelidiki di masa depan bagaimana sampel mikroskopis akan merespons ketika mereka bergetar parah oleh suara bawah air," kata Stan.
Ini bukan pertama kalinya peneliti SLAC menggunakan laser sinar-X ini untuk menguji batas fisika. Dalam sebuah studi tahun 2017, para peneliti menggunakan laser yang sama untuk meledakkan elektron dari sebuah atom, menciptakan "lubang hitam molekuler" yang menyedot semua elektron yang tersedia dari atom terdekat. Diambil bersama-sama, studi itu dan yang baru menghasilkan satu kesimpulan yang tidak dapat disangkal: Laser benar-benar keren.
