Matematika může vysvětlit, proč vaše klouby praskají s tak uspokojivým zvukem

vědci vyvinuli matematický model popisující klouby prstů, což nám pomáhá konečně pochopit, jak bubliny mohou být zodpovědné za zvuk kloubů, když prasknou.

praskání kloubů je pro vaše nervy stejně uklidňující jako dráždivé pro vaše sousedy, ale je to také matoucí pro vědce. Navzdory desetiletím výzkumu, stále existuje debata o tom, co přesně je zodpovědné za praskání hluku.

jeden z prvních empirických pokusů přijít s biologickým vysvětlením tohoto jevu byl proveden dvojicí britských vědců v roce 1947, kteří provedli řadu rentgenových paprsků, aby přesně viděli, co se děje uvnitř kloubů.

jejich závěr? Že to bylo způsobeno bublinami, které se vynořily z mazací synoviální tekutiny jako nejmenší bouřka na světě-událost označovaná jako kavitace. A nakonec byla tato odpověď široce přijímána zhruba čtvrt století.

v roce 1971 byla tato hypotéza zpochybněna a nové vysvětlení připnulo vinu spíše na zhroucení těchto plynových bublin než na jejich vznik.

pak před několika lety další vyšetřování založené na zobrazování magnetickou rezonancí (MRI) naznačilo, že hypotéza tvorby bublin byla po celou dobu správná.

jejich záznam v reálném čase ukázal prostor, který se tvořil oddělením kloubů, což se shodovalo se známým praskajícím zvukem. Celý proces trval pouze 310 milisekund.

přesto, MRI zařízení nejsou největší na zachycení detailů v pomalém pohybu, takže nějaký prostor argumentovat o přesné posloupnosti kavitace, trhliny, a kolaps.

takže v roce 2015 Americký radiolog vedl studii, která přidala ultrazvuk do sady nástrojů ve snaze zdokonalit přesnou sekvenci bublání a praskání. Přiklonili se také k vysvětlení praskání-kavitace.

s takovými důkazy, které se hromadí ve prospěch modelu tvorby bublin, můžeme to všichni podat v uzavřeném případě? Ještě ne.

protože v této nejnovější analýze, podle V. Chandran Suja ze Stanfordské univerzity a Abdul Bakarat z École Polytechnique, je stále život v kolabující bublině vysvětlení.

jejich přístupem bylo vyhnout se všem potížím při pokusu zachytit načasování popu pomocí sofistikovaných strojů a místo toho prozkoumat čísla za fyzickými změnami.

reprezentace geometrie kloubu jako matematických rovnic jim umožnila vypočítat dynamiku působící na synoviální tekutinu kloubu a porovnat ji s akustikou samotného praskajícího zvuku.

zaznamenali požadované zvuky z vlastních namáhaných kloubů prstů, stejně jako údaje, které získali z předchozích studií.

porovnáním podpisových zvuků produkovaných jejich praskajícími klouby s různými vlnami produkovanými jejich modelem založeným na rovnicích mohli dospět pouze k jednomu závěru.

“ tato studie prokazuje, že akustický podpis kolapsu kavitační bubliny je v souladu s experimentálně pozorovanými zvuky, a tak poskytuje podporu kolapsu kavitační bubliny jako potenciálního zdroje zvuku,“ píše pár ve své zprávě.

důležité je, že jejich práce ukázala, že bublina se nemusí úplně zhroutit, aby se zvuk objevil.

skutečnost, že v tekutině po hluku byly stále vidět bubliny, byla považována za důkaz podporující hypotézu tvorby.

i když existuje nějaký důvod se domnívat, že tlaky spojené s výrobou a mlátit tyto dutiny uvnitř našich kloubů může způsobit škodu, zdá se, že to nevede k žádné dlouhodobé poškození.

což je dobrá věc, protože pokud má historie něco projít, máme podezření, že tento prudký argument v dohledné době neskončí.

tento výzkum byl publikován ve vědeckých zprávách.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.