นักวิจัย ทดลองสร้าง “เสียงใต้น้ำที่ดังที่สุด” พบเสียงดังกล่าวดังจนทำน้ำระเหยได้

สำหรับเพื่อนๆ แล้ว เสียงที่ดังที่สุดเท่าที่เราเคยได้ยินมาคือเสียงของอะไร? เสียงของเครื่องบินอย่างนั้นเหรอ หรือว่าเป็นเสียงของปืนและระเบิด

ไม่ว่าจะเป็นเสียงของอะไร เชื่อว่ามันก็คงจะไม่ดังไปกว่าเสียงที่เหล่านักวิจัยจากห้องทดลองการเร่งอนุภาคแห่งชาติ SLAC สร้างขึ้นมาแน่ๆ เพราะนี่นับว่าเป็นเสียงใต้น้ำที่ดังที่สุดเท่าที่มนุษย์เคยสร้างขึ้น ซึ่งรุนแรงมากถึงขนาดที่สามารถทำให้น้ำระเหยกลายเป็นไอในทันทีได้เลย

นี่เป็นเสียงที่เกิดขึ้นจากการที่นักวิจัยยิงแสงเลเซอร์เอกซเรย์ ใส่น้ำซึ่งยิงออกมาจากเครื่องพ่นน้ำขนาดจิ๋วอีกทีหนึ่ง ในขณะที่จับภาพการทดลองไว้ด้วยกล้องความเร็วสูง

การกระทำนี้จะทำให้น้ำที่ถูกยิงออกมาระเหยกลายเป็นไอในทันทีที่สัมผัสกับเลเซอร์ เนื่องจากเกิดคลื่นสั่นสะเทือนอันทรงพลังของเสียงขึ้น ซึ่งหากวัดกันด้วยหน่วยวัดระดับเสียงแล้ว เสียงที่เกิดขึ้นมีความดังถึง 270 เดซิเบล ดังกว่าเสียงของระเบิดนิวเคลียร์ในระยะ 5 เมตร (ซึ่งอยู่ที่ราวๆ 250 เดซิเบล) เสียอีก

นับว่าโชคดีมากที่เสียงซึ่งเกิดขึ้นในการทดลองนี้ เกิดขึ้นในห้องทดลองสุญญากาศ ดังนั้นจึงไม่มีใครได้ยินเสียงที่เกิดขึ้น อย่างไรก็ตาม เราสามารถ “มองเห็น” เสียงที่เกิดขึ้นได้ผ่านคลื่นสั่นสะเทือนที่เกิดขึ้นในระดับนาโนวินาที

ทีมนักวิจัยอธิบายว่า นี่นับเป็นตัวอย่างของเสียงที่ดังที่สุดเท่าที่พอจะเป็นไปได้อย่างแท้จริง เพราะเสียงที่ดังกว่านี้จะทำให้น้ำไม่อยู่ในสภาพที่สามารถให้เป็นสื่อกลางได้อีกต่อไป

ส่วนเรื่องที่ว่าทำไมเราต้องมาศึกษาเรื่องเสียงดังๆ เหล่านี้ ทีมนักวิจัยก็ได้ให้เหตุผลไว้ว่า การเรียนรู้ข้อจำกัดของเสียงใต้น้ำนั้นเป็นอะไรที่สำคัญต่อการออกแบบการทดลองหลายอย่างในอนาคต อย่างเช่นในการทดลองโปรตีนคริสตัลบางอย่าง ซึ่งนักวิจัยจำเป็นต้องใช้แสงเลเซอร์ และเครื่องพ่นน้ำคล้ายกับในการวิจัยในครั้งนี้

ดังนั้นหากเราทราบความเข้มข้นสูงสุดของเลเซอร์ที่จะไม่ทำลายน้ำไปเสียก่อนได้ การทดลองเหล่านี้ก็จะสามารถดำเนินการได้ง่ายและถูกต้องแม่นยำขึ้น อย่างที่ไม่เคยเป็นมาก่อนนั่นเอง

ที่มา livescience, sciencealert และ materialspost