Cameron Merritt
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Não é o som de um grande terremoto subaquático, nem é o som de um camarão-pistola estalando as garras mais alto do que um show do Pink Floy d. É, na verdade, o som de um minúsculo jato de água - cerca de metade da largura de um cabelo humano - sendo atingido por um laser de raios-X ainda mais fino.
Você não pode realmente ouvir esse som, porque ele foi criado em uma câmara de vácuo. Isso é provavelmente o melhor, considerando que, em torno de 270 decibéis, essas ondas de pressão estrondosas são ainda mais altas do que o lançamento de foguete mais alto da NASA (que mediu cerca de 205 decibéis). No entanto, você pode ver os efeitos microscopicamente devastadores do som em ação, graças a uma série de vídeos em câmera ultralenta gravados no SLAC National Accelerator Laboratory em Menlo Park, Califórnia, como parte de um novo estudo. [Tiny Grandeur: Fotos impressionantes dos muito pequenos]
No vídeo acima, que foi filmado em cerca de 40 nanossegundos (40 bilionésimos de segundo), o laser pulsante divide imediatamente o jato de água em dois, vaporizando o fluido que toca enquanto envia ondas de pressão poderosas que balançam para baixo em cada lado do jato. Essas ondas criam mais ondas e, por cerca de 10 nanossegundos depois, nuvens pretas efervescentes de bolhas em colapso se formam em cada lado da cavidade.
De acordo com Claudiu Stan, físico da Rutgers University em Newark, New Jersey, e um dos co-autores do estudo, essas ondas de pressão provavelmente representam o som subaquático mais alto possível. Se fosse mais alto, o som "realmente ferveria o líquido", disse Stan - e uma vez que a água ferve, o som não tem meio para passar.
Por que tentar descobrir um som que destrua seu próprio meio? De acordo com Stan, compreender os limites do som subaquático pode ajudar os pesquisadores a projetar experimentos futuros.
Os cientistas regularmente suspendem pequenos pedaços de matéria intrigante - digamos, um tipo específico de cristal de proteína, por exemplo - em jatos de fluido e os explodem com lasers para determinar suas propriedades químicas. Se os cientistas souberem precisamente o quão intenso um pulso de laser pode ser sem destruir acidentalmente o líquido, isso poderia melhorar a forma como esses experimentos são realizados, disse Stan. Isso é particularmente verdadeiro para estudos em que cientistas atingem amostras de material com feixes de alta potência para testar Integridade Estrutural.
"Esta pesquisa pode nos ajudar a investigar no futuro como as amostras microscópicas responderão quando forem fortemente vibradas pelo som subaquático", disse Stan.
Esta não é a primeira vez que os pesquisadores do SLAC usam esse laser de raios-X para testar os limites da física. Em um estudo de 2017, os pesquisadores usaram o mesmo laser para explodir os elétrons de um átomo, criando um "buraco negro molecular" que sugou todos os elétrons disponíveis dos átomos próximos. Tomados em conjunto, esse estudo e o novo resultam em uma conclusão inatacável: os lasers são muito, muito legais.
O novo estudo foi publicado em 10 de abril na revista Physical Review Fluids.
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Originalmente publicado em .