Matematiikalla voidaan selittää, miksi rystyset halkeavat niin tyydyttävällä äänellä

tutkijat ovat kehittäneet sorminiveliä kuvaavan matemaattisen mallin, joka auttaa meitä vihdoin ymmärtämään, miten kuplat voivat olla vastuussa rystysen halkeamisesta.

nivelten halkeilu rauhoittaa hermoja yhtä paljon kuin ärsyttää naapureita, mutta hämmentää myös tutkijoita. Vuosikymmenten tutkimuksesta huolimatta yhä kiistellään siitä, mikä tarkalleen ottaen on popping-melun syy.

yksi ensimmäisistä empiirisistä yrityksistä löytää biologinen selitys ilmiölle teki pari brittiläistä tutkijaa jo vuonna 1947, kun he ottivat sarjan röntgenkuvia nähdäkseen tarkalleen, mitä nivelten sisällä tapahtuu.

heidän johtopäätöksensä? Se johtui siitä, että voitelevasta nivelnesteestä pullistui kuplia, kuten maailman pienimmästä ukkospilvestä – jota kutsutaan kavitaatioksi. Ja lopulta tämä vastaus hyväksyttiin laajalti noin neljännesvuosisadan ajan.

vuonna 1971 tuo hypoteesi asetettiin kyseenalaiseksi, ja uusi selitys asetti syyksi noiden kaasukuplien romahtamisen eikä niiden muodostumisen.

sitten useita vuosia sitten eräs toinen magneettikuvaukseen perustuva tutkimus osoitti, että kuplamuodostushypoteesi oli koko ajan oikea.

heidän reaaliaikaisessa äänityksessään näkyi liitosten irtoamisen myötä muodostuva tila, joka osui samaan aikaan tutun poksahtelevan äänen kanssa. Kaiken kaikkiaan koko prosessi kesti vain 310 millisekuntia.

silti MAGNEETTIKUVAUSLAITTEET eivät ole parhaita kuvaamaan yksityiskohtia hidastettuna, mikä jättää jonkin verran tilaa väitellä kavitaation, halkeaman ja romahduksen tarkasta sekvenssistä.

Niinpä vuonna 2015 amerikkalainen radiologi johti tutkimusta, joka lisäsi ultraäänen työkalupakkiin yrittäessään hioa kuplimisen ja poksahduksen tarkkaa järjestystä. He kallistuivat myös krakkaus-kavitaatioselityksen suuntaan.

kun tällaiset todisteet kasaantuvat kuplanmuodostusmallin puolesta, niin emmekö me kaikki voi jättää tätä asiaa käsiteltäväksi? Ei ihan vielä.

koska tässä uusimmassa analyysissä V. Chandran Sujan Stanfordin yliopistosta ja Abdul Bakaratin École Polytechniquesta mukaan romahtavan kuplan selityksessä on vielä elämää.

heidän lähestymistapansa oli välttää kaikki hässäkkä, kun he yrittivät vangita popin ajoituksen hienostuneella koneistolla, ja sen sijaan tutkia fyysisten muutosten takana olevia numeroita.

kun liitoksen geometria esitettiin matemaattisina yhtälöinä, voitiin laskea nivelen nivelnesteeseen vaikuttava dynamiikka ja verrata sitä itse säröäänen akustiikkaan.

he tallensivat vaadittavat äänet omista rasittuneista sorminivelistään, samoin kuin tiedot, jotka he poimivat aiemmista tutkimuksista.

verrattaessa niiden poksahtelevien rystysten tuottamia signatuuriääniä niiden yhtälöpohjaisen mallin tuottamiin eri aaltoihin he voivat tulla vain yhteen johtopäätökseen.

”tämä tutkimus osoittaa, että kavitaatiokuplan romahtamisen akustinen jälki on yhdenmukaista kokeellisesti Havaittujen äänteiden kanssa, mikä antaa tukea kavitaatiokuplan romahtamiselle äänen potentiaalisena lähteenä”, pari kirjoittaa raportissaan.

tärkeää oli, että heidän työnsä osoitti, ettei kuplan tarvinnut romahtaa kokonaan, jotta ääni olisi syntynyt.

muodostumishypoteesia puoltavana todisteena oli pidetty sitä, että kohinaa seuranneessa nesteessä saattoi vielä näkyä kuplia.

vaikka on syytä uskoa, että liitoksissamme olevien onteloiden tekemiseen ja murtamiseen liittyvät paineet voivat aiheuttaa vahinkoa, näyttää siltä, että tämä ei johda pitkäaikaisiin vaurioihin.

mikä on hyvä asia, sillä jos historialla on merkitystä, epäilemme, ettei tämä kiivas kiista ole ohi lähiaikoina.

tämä tutkimus julkaistiin Scientific Reports-lehdessä.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.