Samuel Kováčik
KTF FMFI UK
Sonoluminiscencia
Sonolumiscencia je fascinujúci jav - zoberiete malú vzduchovú bublinku vo vode, stlačíte ju (napríklad akustickým tlakom) a ona zablikne - vyžiari svetlo.


Ako je to možné? Existuje veľa vysvetlení, na wikipédii sa píše :

The mechanism of the phenomenon of sonoluminescence remains unsettled. Hypotheses include: hotspot, bremsstrahlung radiation, collision-induced radiation and corona discharges, nonclassical light, proton tunneling, electrodynamic jets and fractoluminescent jets (now largely discredited due to contrary experimental evidence). Na wiki sa dá nájsť vysvetlenie, ktoré sa momentálne považuje za správne : prudké stlačenie bubliny vytvorí vysoké teploty, pri ktorých sa ionizujú atómy, pri opätovnej rekombinácií vzniká svetlo (toto je všetko veľmi okresané, presne je to tu).

Prakvapivo zaujímavé je jedno (takmer určite) nesprávne vysvetlenie - pomocou Casimirovej energie. Casimirova energia je výsledkom interakcie látky s kvantovými fluktuáciami vákua (veľmi hrubo povedané). Na prvý pohľad vyzerá Casimirova energia (a sila) ako úplný nezmysel - zoberiete dve nenabité dosky, medzi ne nedáte nič a oni sa budú priťahovať. Šialené, že? Táto sila je citeľná len pri veľmi malých vzdialenostiach - a práve preto sem tam robí šarapatu pri nanočasticiach a mikrosystémoch.

Niekto dostal dobrý nápad : keď stláčam bublinu, tak začne byť veľmi malá a Casimirova energia môže nabrať na význame. Po tomto nápade teoretici spočítali výsledný efekt. Ten vyšiel rovný nekonečnu. Tak sa ho zbavili. A ostalo ďalšie nekonečno. Aj toho sa zbavili. Výsledok bol ale o 10 rádov menší a s opačným znamienkom ako hovorili experimenty. Teoretici sa tejto peknej myšlienky držali dlho (tieto info sú z knihy z roku 2001, článok spomínaný vyššie je z 2002). Prečo teoretici dúfali, že je za sonolumiscenciou Casimirova energia? Lebo by to znamenalo, že si pokus, ktorého podstata spočíva v kvantových fluktuáciach vákua, môžeme urobiť (takmer) doma vo vani.

Až takto? Áno, až takto. Dokonca sa objavilo niekoľko druhov kreviet(!), ktoré pri cvakaní klepiet spôsobujú (slabú) sonolumiscenciu (klepetami cvakajú kvôli tlakovej vlne čo omračuje ich obeť). Odtiaľ humorný názov shrimpoluminescence.

Sonolumiscencia je teda trochu menej záhadná, ako sme dúfali. No predstavte si, aké (cool) by to bolo, ak by krevety disponovali zbraňou s kvantovomechanickým efektom? (namiesto toho majú "len" plazmový).


Zdroje :
K.A. Milton : The Casimir effect
en.wikipedia.org/wiki/Sonoluminescence
Kontakt
Miestnosť : F 132
Email: samuel.kovacik[zavináč]gmail.com