Forscher haben ein mathematisches Modell entwickelt, das Fingergelenke beschreibt und uns hilft, endlich zu verstehen, wie Blasen für den Klang verantwortlich sein können, den Fingerknöchel beim Knacken erzeugen.
Das Knacken der Gelenke ist ebenso beruhigend für die Nerven wie irritierend für die Nachbarn, aber auch verwirrend für Wissenschaftler. Trotz jahrzehntelanger Forschung gibt es immer noch eine Debatte darüber, was genau für das Knallgeräusch verantwortlich ist.
Einer der ersten empirischen Versuche, eine biologische Erklärung für das Phänomen zu finden, wurde 1947 von zwei britischen Forschern unternommen, die eine Reihe von Röntgenaufnahmen machten, um genau zu sehen, was in den Gelenken vor sich ging.
Ihre Schlussfolgerung? Dass es durch Blasen verursacht wurde, die wie der kleinste Donnerschlag der Welt aus der schmierenden Synovialflüssigkeit heraussprangen – ein Ereignis, das als Kavitation bezeichnet wird. Und letztendlich wurde diese Antwort ungefähr ein Vierteljahrhundert lang allgemein akzeptiert.
1971 wurde diese Hypothese in Zweifel gezogen, und eine neue Erklärung machte den Zusammenbruch dieser Gasblasen und nicht ihre Bildung verantwortlich.
Vor einigen Jahren deutete eine weitere Untersuchung auf der Grundlage der Magnetresonanztomographie (MRT) darauf hin, dass die Hypothese der Blasenbildung die ganze Zeit über richtig war.
Ihre Echtzeitaufnahme zeigte einen Raum, der sich mit der Trennung der Gelenke bildete und mit dem bekannten Knallgeräusch zusammenfiel. Alles in allem dauerte der gesamte Prozess nur 310 Millisekunden.
Dennoch sind MRT-Geräte nicht die besten, um Details in Zeitlupe zu erfassen, so dass Raum bleibt, um über die genaue Abfolge von Kavitation, Riss und Kollaps zu streiten.
Im Jahr 2015 führte ein amerikanischer Radiologe eine Studie durch, die der Toolbox Ultraschall hinzufügte, um die genaue Abfolge von Blasen und Knallen zu verbessern. Sie neigten auch zur Erklärung der Risskavitation.
Da sich solche Beweise für das Blasenbildungsmodell häufen, können wir dies sicherlich alle unter Case closed einreichen? Noch nicht ganz.
Denn in dieser neuesten Analyse gibt es laut V. Chandran Suja von der Stanford University und Abdul Bakarat von der École Polytechnique immer noch Leben in der Erklärung der kollabierenden Blase.
Ihr Ansatz bestand darin, den ganzen Aufwand zu vermeiden, das Timing des Pop mit ausgeklügelten Maschinen zu erfassen, und stattdessen die Zahlen hinter den physischen Veränderungen zu untersuchen.
Die Darstellung der Gelenkgeometrie als mathematische Gleichungen ermöglichte es ihnen, die auf die Gelenkflüssigkeit einwirkende Dynamik zu berechnen und mit der Akustik des Rissgeräusches selbst zu vergleichen.
Sie zeichneten die erforderlichen Geräusche ihrer eigenen beanspruchten Fingergelenke sowie Daten aus früheren Studien auf.
Beim Vergleich der Signaturgeräusche, die durch ihre knallenden Knöchel erzeugt wurden, mit den verschiedenen Wellen, die durch ihr gleichungsbasiertes Modell erzeugt wurden, konnten sie nur zu einer Schlussfolgerung kommen.
„Diese Studie stellt fest, dass die akustische Signatur des Kavitationsblasenkollapses mit experimentell beobachteten Geräuschen übereinstimmt, was den Kavitationsblasenkollaps als potenzielle Schallquelle unterstützt“, schreiben die beiden in ihrem Bericht.
Wichtig ist, dass ihre Arbeit zeigte, dass die Blase nicht vollständig zusammenbrechen musste, damit der Klang auftreten konnte.
Die Tatsache, dass nach dem Rauschen noch Blasen in der Flüssigkeit zu sehen waren, wurde als Beweis für die Entstehungshypothese herangezogen.
Es gibt zwar Grund zu der Annahme, dass der Druck, der mit der Herstellung und Zerschlagung dieser Hohlräume in unseren Gelenken verbunden ist, Schaden anrichten kann, aber es scheint, dass dies nicht zu dauerhaften Schäden führt.
Was eine gute Sache ist, denn wenn die Geschichte etwas zu bieten hat, vermuten wir, dass dieser hitzige Streit nicht so schnell vorbei sein wird.
Diese Studie wurde in Scientific Reports veröffentlicht.
