Ne každá fyzikální záhada se skrývá za náročnými experimenty s milionovými rozpočty. Asi před deseti lety měl postgraduální student Felipe Gaitan z Univerzity v Mississippi za úkol pomocí ultrazvuku balancovat malou vzduchovou bublinku v nádobce s vodou. Ke svému překvapení zjistil, že bublinka při tom slabounce svítí. Proč? Zcela přesně to dodnes nikdo neví.
Takovémuto jevu se říká sonoluminiscence (z latinského sonus = zvuk, lumen = světlo) a hledání jeho vysvětlení pro vzduchovou bublinu se stalo detektivním dobrodružstvím pro řadu fyziků. Zjistilo se, že záření je vlastně sérií záblesků. Tak, jak kmitá ultrazvuková vlna, bublinka zvětšuje a zmenšuje svůj objem. Když je nejmenší, objeví se krátký záblesk. To se opakuje dvacettisíckrát za vteřinu, sám záblesk trvá jen asi desetimiliardtinu vteřiny. Jako vysvětlení kandidovala řada teorií. Jedna z nejnadějnějších, publikovaná loni v časopise Nature, pokládá za zdroj světla ionizované vzácné plyny argon a xenon. Ionty vznikají při střemhlavém hroucení bublinky, která se tak rozžhaví až na třicet tisíc stupňů. Autoři teorie - Sascha Hilgenfeldt z USA, Siegfried Grossmann z Německa a Detlef Lohse z Nizozemska - přitom museli skloubit výsledky mnoha oblastí fyziky, pro něž se bublinka stala důmyslnou laboratoří. Pozoruhodné je, že sonoluminiscenci se dařilo pozorovat jen ve vodě. Čím je právě tato kapalina tak zvláštní? V těchto dnech se na stránkách Nature objevil další zajímavý příspěvek. Yuri Didenko s kolegy z Illinoiské univerzity formulovali dva požadavky na kapalinu, umožňující sonoluminiscenci. Aby se argon a xenon vůbec mohly zahřát na dostatečnou teplotu, musí být kapalina schopna během kolapsu bublinky pohltit ostatní, víceatomové plyny. Kapalina zároveň nesmí do bublinky dodávat příliš mnoho své vlastní páry. Obě vlastnosti má právě voda. Vědci vytipovali několik organických kapalin, jež také splňují oba požadavky, provedli experiment a - pozorovali sonoluminiscenci! Zdá se, že fyzikové jsou opět o krůček blíže k důkladnému objasnění tohoto fenoménu. Nikdo ovšem zatím neví, zda jev najde nějaké praktické uplatnění, či zda jeho výzkum zůstane jen jedním z krásných dobrodružství na cestě za pochopením přírody.
Autor je spolupracovníkem redakce
Takovémuto jevu se říká sonoluminiscence (z latinského sonus = zvuk, lumen = světlo) a hledání jeho vysvětlení pro vzduchovou bublinu se stalo detektivním dobrodružstvím pro řadu fyziků. Zjistilo se, že záření je vlastně sérií záblesků. Tak, jak kmitá ultrazvuková vlna, bublinka zvětšuje a zmenšuje svůj objem. Když je nejmenší, objeví se krátký záblesk. To se opakuje dvacettisíckrát za vteřinu, sám záblesk trvá jen asi desetimiliardtinu vteřiny. Jako vysvětlení kandidovala řada teorií. Jedna z nejnadějnějších, publikovaná loni v časopise Nature, pokládá za zdroj světla ionizované vzácné plyny argon a xenon. Ionty vznikají při střemhlavém hroucení bublinky, která se tak rozžhaví až na třicet tisíc stupňů. Autoři teorie - Sascha Hilgenfeldt z USA, Siegfried Grossmann z Německa a Detlef Lohse z Nizozemska - přitom museli skloubit výsledky mnoha oblastí fyziky, pro něž se bublinka stala důmyslnou laboratoří. Pozoruhodné je, že sonoluminiscenci se dařilo pozorovat jen ve vodě. Čím je právě tato kapalina tak zvláštní? V těchto dnech se na stránkách Nature objevil další zajímavý příspěvek. Yuri Didenko s kolegy z Illinoiské univerzity formulovali dva požadavky na kapalinu, umožňující sonoluminiscenci. Aby se argon a xenon vůbec mohly zahřát na dostatečnou teplotu, musí být kapalina schopna během kolapsu bublinky pohltit ostatní, víceatomové plyny. Kapalina zároveň nesmí do bublinky dodávat příliš mnoho své vlastní páry. Obě vlastnosti má právě voda. Vědci vytipovali několik organických kapalin, jež také splňují oba požadavky, provedli experiment a - pozorovali sonoluminiscenci! Zdá se, že fyzikové jsou opět o krůček blíže k důkladnému objasnění tohoto fenoménu. Nikdo ovšem zatím neví, zda jev najde nějaké praktické uplatnění, či zda jeho výzkum zůstane jen jedním z krásných dobrodružství na cestě za pochopením přírody.
Autor je spolupracovníkem redakce
