Matematyka może wyjaśnić, dlaczego twoje kostki pękają z tak satysfakcjonującym Dźwiękiem

naukowcy opracowali model matematyczny opisujący stawy palców, pomagając nam w końcu zrozumieć, w jaki sposób pęcherzyki mogą być odpowiedzialne za dźwięk, który tworzą kostki, gdy pękają.

pękanie stawów jest równie kojące dla nerwów, jak i drażniące dla sąsiadów, ale jest również mylące dla naukowców. Pomimo dziesięcioleci badań, wciąż toczy się debata nad tym, co dokładnie jest odpowiedzialne za trzask.

jedna z pierwszych empirycznych prób znalezienia biologicznego wyjaśnienia tego zjawiska została podjęta przez parę brytyjskich naukowców w 1947 roku, którzy wykonali serię zdjęć rentgenowskich, aby dokładnie zobaczyć, co dzieje się wewnątrz stawów.

ich wnioski? Że było to spowodowane przez pęcherzyki wyskakujące z płynu maziowego smarowania jak najmniejszy na świecie grzmot-Zdarzenie określane jako kawitacja. Ostatecznie odpowiedź ta była powszechnie akceptowana przez około ćwierć wieku.

w 1971 r.hipoteza ta została poddana w wątpliwość, a nowe Wyjaśnienie zwalało winę na zapadanie się tych pęcherzyków gazu, a nie na ich powstawanie.

kilka lat temu, kolejne badanie oparte na rezonansie magnetycznym (MRI) sugerowało, że hipoteza powstawania pęcherzyków była prawidłowa od początku.

ich nagranie w czasie rzeczywistym pokazało przestrzeń tworzącą się wraz z rozdzieleniem stawów, zbiegającą się ze znanym trzaskającym dźwiękiem. Cały proces trwał tylko 310 milisekund.

mimo to urządzenia MRI nie są najlepsze w przechwytywaniu szczegółów w zwolnionym tempie, pozostawiając trochę miejsca na kłótnie o dokładną sekwencję kawitacji, pęknięcia i upadku.

Tak więc w 2015 roku amerykański radiolog przeprowadził badanie, które dodało ultradźwięki do zestawu narzędzi, aby udoskonalić dokładną sekwencję bulgotania i pękania. Oni również pochylił się w kierunku pękanie kawitacji wyjaśnienia.

z takimi dowodami na korzyść modelu tworzenia bąbelków, na pewno wszyscy możemy to złożyć pod zamkniętą sprawę? Jeszcze nie.

bo w tej najnowszej analizie, według V. Chandrana Suja z Uniwersytetu Stanforda i Abdula bakarata z École Polytechnique, jest jeszcze życie w rozpadającej się bańce.

ich podejście polegało na uniknięciu wszelkich kłopotów związanych z próbą uchwycenia czasu pop za pomocą wyrafinowanych maszyn, a zamiast tego zbadanie liczb stojących za fizycznymi zmianami.

reprezentowanie geometrii stawu jako równań matematycznych pozwoliło im obliczyć dynamikę działającą na płyn maziowy stawu i porównać ją z akustyką samego dźwięku pękającego.

zarejestrowali wymagane odgłosy z własnych zestresowanych stawów palców, a także dane, które wyciągnęli z poprzednich badań.

porównując charakterystyczne dźwięki wytwarzane przez ich popping knuckles z różnymi falami wytwarzanymi przez ich model oparty na równaniach, mogli dojść tylko do jednego wniosku.

„to badanie dowodzi, że akustyczna sygnatura zapadania się pęcherzyków kawitacyjnych jest zgodna z eksperymentalnie zaobserwowanymi dźwiękami, co zapewnia wsparcie dla zapadania się pęcherzyków kawitacyjnych jako potencjalnego źródła dźwięku”, para pisze w swoim raporcie.

co ważne, ich praca pokazała, że bańka nie musi się całkowicie zapadać, aby dźwięk mógł wystąpić.

fakt, że pęcherzyki nadal mogą być widoczne w płynie po hałasie, został przyjęty jako dowód przemawiający za hipotezą powstawania.

chociaż istnieją pewne powody, aby sądzić, że naciski związane z wytwarzaniem i niszczeniem tych ubytków wewnątrz naszych stawów mogą powodować szkody, wydaje się, że nie prowadzi to do długotrwałych uszkodzeń.

co jest dobrą rzeczą, bo jeśli historia jest czymś do przewidzenia, podejrzewamy, że ten gorący argument wkrótce się nie skończy.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.