Есть такой эффект, когда размешиваешь растворимый кофе ложкой, звук сначала гулкий, низкий, будто чашка треснула даже, а потом обычный — подсказал тему Vasily, пожелавший остаться анонимным.
Итак, есть чувак, которого это не отпускало больше 26 лет. Всё началось в 1974.
Первая работа Фрэнка Кроуфорда. Сыпете какао-порошок, заливаете кипятком, размешиваете и стучите ложкой по дну:
— Сначала звук глухой и низкий
— Постепенно становится выше и звонче, делает +3 октавы (это огромная разница для слуха).
— Снова перемешиваете — звук снова падает, а потом опять начинает расти.
Высота звука в стакане зависит от скорости распространения звуковых волн в жидкости. На неё влияет либо изменение плотности, либо сжимаемости. Например, вода очень плотная и почти несжимаемая — и звук в ней летит быстро. Воздух лёгкий, но легко сжимается — звук в нём идёт медленно.
Если размешивать порошок, в воду попадает очень много микропузырьков воздуха.
Смесь воды и пузырьков берёт худшее для звука и там, и там. Плотность почти как у воды (ведь воздуха там ничтожно мало по массе), а вот сжимаемость становится как у воздуха (пузырьки легко пружинят). Скорость звука в такой газированной смеси люто падает.
Пузырьки постепенно всплывают — скорость звука восстанавливается.
Для эксперимента он взял кран с горячей водой. Если брать горячую воду прямо из-под крана, звук сначала резко падает, а потом растет. Она в трубах под давлением (около 5 атмосфер у них там), поэтому в ней растворено много воздуха. На выходе давление падает до обычного атмосферного, и вода становится пересыщенной газом. Воздух начинает бурно выделяться в виде микропузырьков (и вода мутнеет).
Понадобился ещё микрофон и осциллограф. Частота звука падала с 1300 Гц до 185 Гц.
Пузырьки занимали всего около 0,4% от общего объема жидкости. Дальше он рассчитал предсказание: скорость звука должна была упасть в 7,9 раза. В лаборатории так и получилось.
Дальше Фрэнк отдал работу на рецензирование и начал троллить других физиков, показывая фокус с какао и не рассказывая, в чём дело. Ну и заодно свёл с ума соседей-химиков. Собственно, Кроуфорд из Беркли, оттуда пошли несколько важных медикаментов для мозга и немного после UNIX, так что такие истории там обыденность.
Прошло 26 лет. Химики рассказали байку, что изобретатель пузырьковой камеры для регистрации субатомных частиц — Дональд Глазер — придумал её, глядя на пузырьки в бокале.
Когда Фрэнк про это узнал, взял ящик пива, кусок радиоактивного кобальта-60, ускоритель частиц и немного соли.
— Если сразу сыпать соль, будет много пены. Пена глушит всё. Поэтому он размешивал, срезал пену, снова размешивал, снова срезал пену — и так 6 раз.
— Кидал соль. 60% её объема превращается в пену (для сахара 30%, для соды 40%).
— Тон звона мгновенно падает на 3 октавы, а потом за 10 секунд повышается обратно. Можно играть на стакане музыку, вовремя подсыпая соль.
Осталось проверить, делает ли радиация пузыри в пиве.
Для проверки он использовал:
1) Источник радиации 2000 Кюри (5⋅10^12 в банановом эквиваленте, смертельно для человека через 11 минут) — не пузырится.
2) Обстрелял альфа-частицами в ускорителе. Ни одного пузырька.
3) Отстоял очередь и через 2 года обстреляли ядрами железа и урана на почти световой на ускорителе побольше. Нет пузырей.
Пиво — это пересыщенная газом жидкость. А пузырьковая камера Глазера работает на перегретой жидкости. Так что, вероятно, байка.
Тут предложили использовать его наработки для определения вещества. Можно же его кинуть в воду и замерить звук. Стакан с микрофоном помогает отличить соль от сахара, крупную соль от мелкой, сухую от отсыревшей. Говорят, можно за пару тысяч рублей организовать на любом складе, чтобы принимать товар.
--
Вступайте в ряды Фурье! | Лучшие посты
Сколько немцев нужно, чтобы вкрутить лампочку? Один, потому что они практичные и не особо известны своим чувством юмора.