Fysikere genopdager en kasseret teori for at løse mysteriet om, hvordan glasdæmpning lyder

I en bemærkelsesværdig vending af begivenheder har fysikere genoplivet en for længst kasseret teori for at løse en forvirrende problemstilling, der havde forvirret videnskabsmænd i årtier:Hvordan dæmper glas lyd? Genopdagelsen af ​​dette glemte koncept har potentielt vidtrækkende konsekvenser for 材料科学, akustik og forskellige tekniske områder.

Mysteriet omgiver fænomenet kendt som "strukturel afslapning" i glas. I modsætning til krystallinske materialer såsom metaller, resulterer den uordnede atomstruktur af glas i unikke egenskaber, herunder dets evne til at absorbere og sprede lydenergi. Denne ejendom finder anvendelse i forskellige områder, fra støjreducerende hovedtelefoner til arkitektonisk akustik.

På trods af omfattende forskning gennem årene forblev den præcise mekanisme bag strukturel afslapning, og hvordan den påvirker lyddæmpningen, uhåndgribelig. Men et hold fysikere fra University of California, Santa Barbara, dykkede ned i annaler af videnskabelig litteratur og afslørede en teori, der oprindeligt blev foreslået i 1972 af de russiske fysikere L. A. Pastukhov og A. I. Slutsker.

Pastukhov og Slutsker havde foreslået, at nøglen til at forstå strukturel afslapning ligger i bevægelsen af ​​små atomklynger i glasset. Når lydbølger passerer gennem glasset, vibrerer disse klynger, overfører energi til andre klynger og i sidste ende spreder det som varme.

UCSB-holdet besluttede at revidere denne teori, som stort set var blevet overset til fordel for mere komplekse forklaringer, og udførte en række eksperimenter ved hjælp af neutronspredningsteknikker. Deres resultater, offentliggjort i tidsskriftet Physical Review Letters, bekræftede, at Pastukhov-Slutsker-teorien nøjagtigt beskriver den strukturelle afslapningsproces i glas.

Hovedforfatter og fysiker Matthew Eskildsen forklarede:"Vores eksperimenter afslørede den kollektive bevægelse af disse atomklynger i tre dimensioner, hvilket giver direkte bevis for teorien. Denne opdagelse genopliver interessen for det årtier gamle koncept og åbner nye veje til at udforske glasets egenskaber. og andre uordnede materialer."

Ikke alene forbedrer den genopdagede teori vores forståelse af glasdæmpning, men den tilbyder også en ramme for yderligere forskning i amorfe materialers mekaniske og termiske egenskaber. Det kan føre til udvikling af nye materialer med skræddersyede dæmpningsegenskaber til forskellige anvendelser, såsom avancerede lydisoleringsmaterialer eller højtemperaturbelægninger.

Genopstandelsen af ​​Pastukhov-Slutsker-teorien eksemplificerer den dynamiske natur af videnskabelig opdagelse, hvor glemte ideer nogle gange kan rumme nøglen til at løse mangeårige mysterier. Det understreger også vigtigheden af ​​at dykke ned i videnskabens historie og gense begreber, der måske er blevet overset i jagten på mere komplekse forklaringer.