تفجير فقاعة هوائية أسفل الماء بواسطة موجة صوتية يولد ضوء لا يعرف أحد سببه

الصوتضوئية Sonoluminescence: هى ظاهرة فيزيائية يتحول فيها الصوت إلى ضوء بشكل محيّر كما لو كان خدعة سحرية. على الرغم من مرور سبعون عاما من المحاولة، لا يزال العلماء غير قادرين على تفسير كيف يمكن لفقاعة من الهواء فى الماء، أن تركز الطاقة الصوتية لتريليونات المرات؛ لتلفظ رشقات نارية من الأشعة فوق البنفسجة فى أجزاء من البيكوثانية.

فى البداية أرجع علماء الفيزياء سبب هذه الومضات إلى الإحتكاك، ولكن فى أواخر 1980، وبالرغم من أنهم رأووا هذه الفقاعات فى مسار الموجة الصوتية تتوسع وتنهار بسرعة؛ فقد ارتفعت درجة حرارة الهواء بداخل الفقاعات ليصبح أكثر سخونة من سطح الشمس، وقد حدد العلماء أن هذا الإنهيار والحرارة المتولدة قد شكّلا بلازما متوهجة.

فى عدد هذا الأسبوع من مجلة Physical Review Letters، قام (جارى ويليامز Gary A. Williams) وزملاؤه من جامعة كاليفورنيا University of California فى لوس آنجلوس بتقديم دليلا يدعم ويؤكد هذه النظرية؛ فقد قام الباحثون سابقا بتفسير الملاحظات حول أن أطياف الضوء التى تنتج من فقاعة واحدة ينقصها إشعاع خطي يخص جزئ OH، ولكنه يُلاحظ فى العديد من الفقاعات. بسبب هذا التناقض؛ اقترح البعض آليات فيزيائية مختلفة فى العمل، والتى كانت خلاصتها أنه هناك نوعين من ظاهرة الصوتضوئية Sonoluminescence.
لكن فريق (ويليامز Williams) أثبت أن الأمر ليس كذلك، وقام بخلق فقاعة واحدة أكبر من المعتاد، والتى تضمن طيفها على الانبعاث الخطى المفقود -الخاص بجزئ OH-.

بالرغم من أنهم لا يعرفون السبب، إلا أن الباحثون قد قالوا أن حجم الفقاعة وحده يكفى للتنبؤ باشعاع جزئ OH، ويشير إلى أنه بالمقارنة مع فقاعات مفردة أصغر والتى تسبب انهيار التناظر (أعلى اليمين)، فإن الفقاعات الأكبر فى الأنظمة عديدة الفقاعات تصبح غير مستقرة (أسفل اليمين).
علاوة على ذلك؛ فإن الفريق قام بمطابقة الطيف مع منحنى اشعاع الجسم الأسود، وأظهر أنه يتفق مع البلازما عند درجة حرارة 8000 كلفن، وقال (كين سوسليك Ken Suslick) من جامعة إلينوي University of Illinois لموقع Physical Review Focus:

” انها روابط رائعة تلك التى تجمعنا بالظواهر الفيزيائية الكامنة، والقدرة على معرفة الانبعاث الخطى للهيدروكسيل هو أمر ممتع ”

محمد عامر