Đó không phải là âm thanh của một trận động đất lớn dưới nước, cũng không phải là âm thanh của một con tôm súng đang gõ càng và ồn hơn cả một buổi hòa nhạc của nhóm Pink Floyd. Âm thanh được lý giải là của tia nước nhỏ với chiều rộng khoảng bằng 1/2 sợi tóc người - bị bắn bởi một tia laser X-quang.
Bạn thực sự không thể nghe được âm thanh này vì nó được tạo ra trong buồng chân không. Âm lượng đo được vào khoảng 270 decibel, những sóng áp lực được tạo ra này thậm chí còn lớn hơn cả áp lực từ vụ phóng tên lửa lớn nhất từ trước đến nay của NASA (thông số đo được khoảng 205 decibel).
Tuy nhiên, bạn có thể thấy mức độ tàn phá ở kích cỡ siêu nhỏ của âm thanh này thông qua một loạt các video chuyển động siêu chậm được ghi lại tại phòng thí nghiệm máy gia tốc SLAC ở Menlo Park, California (Mỹ), theo công bố của một nghiên cứu mới.
Trong đoạn video được quay trong khoảng 40 nano giây (40 phần tỷ giây), tia laser ngay lập tức tách đôi tia nước thành hai, làm bay hơi chất lỏng mà nó chạm vào trong khi bắn ra sóng áp lực cực mạnh.
Những sóng này tạo ra nhiều sóng hơn và trong khoảng 10 nano giây, những đám mây đen sủi bọt của bong bóng đang vỡ hình thành ở mỗi bên của rãnh.
Theo Claudiu Stan, nhà Vật lý đến từ Đại học Rutgers ở Newark, New Jersey (Mỹ) và là một trong những đồng tác giả của nghiên cứu: “Những sóng áp lực này có thể đại diện cho âm thanh dưới nước lớn nhất từng thấy. Nếu nó to hơn nữa, âm thanh thực sự sẽ làm sôi chất lỏng”. Một khi nước sôi, âm thanh sẽ biến mất đi môi trường để truyền qua.
Tại sao phải cố gắng khám phá một âm thanh phá hủy môi trường truyền tải của chính nó? Theo Stan, hiểu được giới hạn của âm thanh dưới nước có thể giúp các nhà nghiên cứu tìm ra các thí nghiệm mới về tác dụng của âm thanh trong đời sống.
Chẳng hạn, các nhà khoa học thường cho một chút vật chất hấp dẫn - ví dụ như một loại tinh thể protein cụ thể, chúng lơ lửng trong các tia nước và bắn chúng bằng laser để xác định tính chất hóa học.
Nếu các nhà khoa học biết chính xác mức độ xung laser có thể mạnh đến mức nào mà không vô tình phá hủy chất lỏng, họ có thể cải thiện cách thức thực hiện các thí nghiệm này, Stan cho biết.
“Nghiên cứu này có thể giúp chúng tôi điều tra các mẫu hiển vi sẽ phản ứng như thế nào khi chúng bị rung lắc mạnh bởi âm thanh dưới nước”, Stan nói.
Đây không phải là lần đầu tiên các nhà nghiên cứu ở SLAC sử dụng tia laser X-quang này để kiểm tra các giới hạn của vật lý. Trong một nghiên cứu năm 2017, họ đã sử dụng cùng loại laser để bắn các electron ra khỏi nguyên tử, tạo ra một lỗ đen phân tử hút tất cả các electron có sẵn từ các nguyên tử gần đó…
