英國約克大學的科學團隊有了一項意外的發(fā)現(xiàn),物理實驗的結(jié)果證明,恒星發(fā)出了震撼的天籟之音,他們從天體流體力學的研究方法中得出了結(jié)論。物理學中的流體力學可以追溯到古代埃及,但在流體力學領(lǐng)域的發(fā)現(xiàn)十分不易,好似人們在通訊技術(shù)領(lǐng)域研發(fā)了通訊工具,開發(fā)了多種通訊方式,手機是人們最常用的通訊終端之一,60%以上的流動人群現(xiàn)在都用手機“刷屏”,但無論手機和通訊的方式怎樣改進,電子通訊的物理本質(zhì)是傳輸電磁波。約克大學的科學團隊在檢驗超強激光和等離子體的相互作用時收獲了未有預期的發(fā)現(xiàn)。
約克大學物理學系下屬的等離子體研究所的研究員約翰·帕斯利發(fā)現(xiàn),在激光轟擊的百億分之一秒時間,等離子體從高密區(qū)域快速地流動到低密區(qū)域,低密區(qū)域比高密區(qū)域有更高的滯留性。等離子體從高密區(qū)流向低密區(qū),從中產(chǎn)生了類似交通堵塞的現(xiàn)象,等離子體在高密區(qū)和低密區(qū)的界面堆積,產(chǎn)生了連串的壓力脈沖或聲波。
等離子體的流動受阻,產(chǎn)生了高頻率的聲波,蝙蝠和海豚都不能忍受這種高頻聲波的襲擊,只能在高分貝聲音的痛苦中掙扎。等離子體的聲波頻率達到了大約1萬赫茲,研究人員以前沒有預料等離子體產(chǎn)生了高頻率的聲波,在等離子體材料中產(chǎn)生了接近最高頻率的聲波或在等離子體材料中產(chǎn)生了相當于任何哺乳動物聲音強度600萬倍頻率的聲波。
帕斯利博士和印度孟買的塔塔基礎科學研究所、牛津郡的英國科學與技術(shù)設施委員會下屬的激光設施中心的科研人員開展合作研究,在有關(guān)等離子體的物理實驗中發(fā)現(xiàn)了超強聲波。自然界的少數(shù)物體發(fā)出了超強頻率的聲波,恒星表面形成了最強聲波的物理條件,在恒星的表層結(jié)構(gòu)集聚的流動性等離子體產(chǎn)生了劇烈的聲響,恒星聲波學的效應與科研人員在實驗室模型中檢測的信號很相似。
恒星在太空奏響,但人們聽不到恒星“聲嘶力竭”的唱響,恒星的“天籟之聲”不能在真空中傳播,不然的話,人們會聽到太陽發(fā)出的“震耳欲聾”聲響。約克大學的科學團隊在聲波檢測的實驗中應用了一種技術(shù),很像警察在執(zhí)法時使用的超速照相機,“抓拍”技術(shù)的應用使得科學家準確地測量了等離子體的流動狀態(tài),他們在激光轟擊目標材料之后的百億分之一秒檢測了聲波的頻率。
STFC’激光設施中心等離子體物理學組的研究人員阿歷克斯·羅賓遜開發(fā)了一套聲波的數(shù)字模擬系統(tǒng),最初確定聲波的信號來源十分困難,通過一套數(shù)字模型的開發(fā),科學團隊模擬了在實驗過程中檢測到的波長移動,從中發(fā)現(xiàn)了一種對流體的運動產(chǎn)生聲波的檢測方法,相似的情形出現(xiàn)在恒星表層結(jié)構(gòu)等離子體的流動?!段锢韺W評論通訊》發(fā)表了科學團隊的實驗成果,印度塔塔基礎科學研究所,英國工程和物理科學研究委員會為項目研究提供了資金支持。
(編譯:2015-4-2)
鄧如山 – 知乎