Οι φυσικοί ανακαλύπτουν ξανά μια απορριπτόμενη θεωρία για να λύσουν το μυστήριο του τρόπου με τον οποίο ο ήχος απόσβεσης γυαλιού
Το μυστήριο περιβάλλει το φαινόμενο που είναι γνωστό ως "δομική χαλάρωση" σε γυαλί. Σε αντίθεση με τα κρυσταλλικά υλικά όπως τα μέταλλα, η διαταραγμένη ατομική δομή του γυαλιού έχει ως αποτέλεσμα μοναδικές ιδιότητες, συμπεριλαμβανομένης της ικανότητάς της να απορροφά και να διαλύει την ηχητική ενέργεια. Αυτή η ιδιοκτησία βρίσκει εφαρμογές σε διάφορους τομείς, από ακουστικά ακύρωσης θορύβου μέχρι αρχιτεκτονική ακουστική.
Παρά την εκτεταμένη έρευνα με την πάροδο των ετών, ο ακριβής μηχανισμός πίσω από τη δομική χαλάρωση και πώς επηρεάζει την απόσβεση του ήχου παρέμεινε αόριστη. Ωστόσο, μια ομάδα φυσικών από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας, Σάντα Μπάρμπαρα, έπεσε στα χρονικά της επιστημονικής λογοτεχνίας και ανακάλυψε μια θεωρία που προτάθηκε αρχικά το 1972 από τους Ρώσους φυσικούς L. A. Pastukhov και Α. Ι. Slutsker.
Ο Pastukhov και ο Slutsker πρότειναν ότι το κλειδί για την κατανόηση της δομικής χαλάρωσης έγκειται στην κίνηση των μικροσκοπικών ατομικών συστάδων μέσα στο γυαλί. Όταν τα ηχητικά κύματα περνούν μέσα από το γυαλί, αυτά τα συστάδες δονείται, μεταφέροντας ενέργεια σε άλλες συστάδες και τελικά το διαλύουν ως θερμότητα.
Η ομάδα UCSB αποφάσισε να επανεξετάσει αυτή τη θεωρία, η οποία είχε παραβλεφθεί σε μεγάλο βαθμό υπέρ των πιο πολύπλοκες εξηγήσεις και διεξήγαγε μια σειρά πειραμάτων χρησιμοποιώντας τεχνικές σκέδασης νετρονίων. Τα ευρήματά τους, που δημοσιεύθηκαν στο περιοδικό Physical Review Letters, επιβεβαίωσαν ότι η θεωρία Pastukhov-Slutsker περιγράφει με ακρίβεια τη διαδικασία δομικής χαλάρωσης στο γυαλί.
Ο επικεφαλής συγγραφέας και φυσικός Matthew Eskildsen εξήγησε:"Τα πειράματά μας αποκάλυψαν τη συλλογική κίνηση αυτών των ατομικών συστάδων σε τρεις διαστάσεις, παρέχοντας άμεσα στοιχεία για τη θεωρία.
Όχι μόνο η ανακαλυφθείσα θεωρία ενισχύει την κατανόηση της απόσβεσης του γυαλιού, αλλά προσφέρει επίσης ένα πλαίσιο για περαιτέρω έρευνα σχετικά με τις μηχανικές και θερμικές ιδιότητες των άμορφων υλικών. Θα μπορούσε να οδηγήσει στην ανάπτυξη νέων υλικών με προσαρμοσμένες ιδιότητες απόσβεσης για διάφορες εφαρμογές, όπως προηγμένα υλικά ηχομονωτικής ή υψηλής θερμοκρασίας.
Η ανάσταση της θεωρίας του Pastukhov-Slutsker αποτελεί παράδειγμα της δυναμικής φύσης της επιστημονικής ανακάλυψης, όπου οι ξεχασμένες ιδέες μπορούν μερικές φορές να κρατήσουν το κλειδί για την επίλυση μακροχρόνιων μυστηρίων. Υπογραμμίζει επίσης τη σημασία της ανίχνευσης στην ιστορία της επιστήμης και την επανεξέταση των εννοιών που μπορεί να έχουν παραβλεφθεί στην επιδίωξη πιο πολύπλοκες εξηγήσεις.
