Cientistas criaram o som mais alto possível na água

Em termos técnicos, o som pode ser definido como uma onda do tipo mecânica, já que precisa de um meio para se propagar, seja ele sólido, líquido, ou mesmo gasoso. Os fenômenos sonoros estão associados às vibrações do corpo material que os propaga. O que quer dizer que sempre que escutamos alguma forma de som, isso é devido a vibração do corpo que o emite. Embora possa parecer algo muito teórico, sabemos muito bem como identificar um som.

Além de sabermos identificar um som também podemos dizer se ele está alto ou baixo para os nossos ouvidos. E você, já se perguntou qual é o som mais alto possível? Uma equipe do laboratório nacional de aceleradores SLAC, conseguiu gerar um som que pode ser o som subaquático mais alto possível.

O laboratório que conseguiu esse feito pertence ao Departamento de Energia do governo americano. E é administrado pela Universidade de Stanford.

Som

Realmente existem limites para a intensidade que um ruído pode ter. O extremo mais baixo dessa escala é o limite da audição humana. Por exemplo, um zumbido de um mosquito a três metros de distância.

Um som de conversação normal é 55 decibéis. Outros exemplos: um despertador atinge 80 decibéis, uma motosserra 100 e um jato decolando a 100 metros de você tem 130 decibéis. E aquele show de rock que você gosta atinge 150 decibéis.

E dependendo de onde se está o som tem as suas limitações de até onde consegue ir. Por exemplo, no ar o som não consegue chegar a mais do que 194 decibéis. Já na água, esse extremo passa a ser de 270.

Os pesquisadores, para conseguirem criar pressões sonoras acima de 270 decibéis, atingiram minúsculos jatos de água com um laser de raio-X. Esse instrumento é chamado de LCLS ou “Linac Coherent Light Source”.

Máximo

Em alguns aspectos, o som se assemelha ao calor. No zero absoluto, a temperatura mais fria possível, toda a energia de um objeto é retirada. Então, as moléculas param de se mexer e não existe mais nenhum ponto abaixo para a temperatura passar.

E existe também um limite superior teórico para a temperatura. As coisas podem ser aquecidas a centenas de milhões de graus Celsius, mas em algum momento, a energia é tanta no plasma superaquecido que os átomos se rompem. Depois disso, colocar mais energia não aumentará a temperatura.

A mesma premissa é válida para o som, porque ele é uma onda de pressão. Quando está no zero decibéis, não existe pressão. E quanto mais decibéis colocamos, no entanto, o meio pelo qual o som passa começa a ceder e ele não consegue ficar mais alto.

Experimento

Isso aconteceu quando os pesquisadores apontaram o laser de raio-X para micro jatos de água, entre 14 e 30 micrômetros de diâmetro. Quando os pulsos curtos de raios-X atingiram a água, ele se vaporizou e gerou uma onda de choque.

A onda de choque viajou formando cópias de si mesma em um trem de ondas de choque, feito de zonas alternadas de alta e baixa pressão. Ou seja, um som subaquático muito alto. A equipe descobriu que, quando a intensidade do som atingiu um certo limite, a água cedeu e se transformou em pequenas bolhas cheias de vapor que colapsaram imediatamente. Isso num processo chamado cavitação.

Isso significa que, como a pressão na onda sonora feita por raios-X está logo abaixo do limiar superior possível, ela é tão alta quanto o som subaquático pode ser. E segundo a equipe, a descoberta tem mais do que um valor puramente acadêmico.