Αρχαία «μουσικά κύπελλα» δίνουν μαθήματα φυσικής

Οι βουδιστές μοναχοί τα χρησιμοποιούν εδώ και χιλιάδες χρόνια στην αρχή και το τέλος κάθε συνεδρίας διαλογισμού. Τώρα, τα μουσικά κύπελλα του Θιβέτ γίνονται επιστημονικό εργαλείο για τη μελέτη της φυσικής ρευστών στο MIT.

Κατασκευασμένα από κράμα χαλκού, τα θιβετιανά κύπελλα παράγουν έναν απόκοσμο ήχο όταν κανείς τρίψει το χείλος του ή το χτυπήσει μια μια δερμάτινη ματσόλα. Όταν μάλιστα είναι γεμάτα νερό, η επιφάνειά του γεμίζει ρυτιδώσεις και σταγονίδια που αναπηδούν από τις δονήσεις.

Οι ακουστικές ιδιότητες των κύπελλων και η συμπεριφορά του νερού που περιέχουν περιγράφεται τώρα σε μαθηματική μελέτη που δημοσιεύεται στην επιθεώρηση Nonlinearity.

Η συμπεριφορά των κυμάτων στην επιφάνεια του νερού «είναι παράξενη με οποιοδήποτε στάνταρτ, ακόμα και σε ειδικούς της δυναμικής ρευστών όπως εμείς» σχολιάζει ο επικεφαλής της μελέτης στο BBC.

Η ομάδα του Δρ Τζον Μπους στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο Μασαχουσέτης εξέτασε τέσσερα μουσικά κύπελλα από τα Ιμαλάια που χρονολογούνται στον 5ο αιώνα. Οι ερευνητές βιντεοσκόπησαν σε υψηλή ταχύτητα τι συμβαίνει όταν ένα ηχείο προκαλεί συντονισμό στα κύπελλα, δηλαδή όταν τα δονεί με ήχους που έχουν συχνότητα ίδια με τη συχνότητα με την οποία τα κύπελλα δονούνται από μόνα τους (ιδιοσυχνότητα).

Σε αυτή τη συχνότητα, το χείλος του κύπελλου αρχίζει να ταλαντώνεται και να δημιουργεί στο νερό τα λεγόμενα κύματα Φαραντέι -κύματα που εμφανίζονται σε ένα ρευστό υλικό που δονείται μέσα σε έναν κλειστό χώρο.

Όσο όμως αυξάνεται η ένταση της δόνησης, τα κύματα από κανονικά αρχίζουν να γίνονται χαοτικά και στη συνέχεια συγκρούονται το ένα με το άλλο εκτινάσσοντας σταγονίδια.

Το εντυπωσιακό είναι ότι, σε συγκεκριμένους συνδυασμούς συχνότητας και έντασης, τα σταγονίδια αυτά δεν βυθίζονται πίσω στο νερό, αλλά αναπηδούν στην επιφάνειά τους σαν βόλοι πάνω σε μαρμάρινη επιφάνεια, καταλήγουν οι εερευνητές.

Newsroom ΑΛΤΕΡ ΕΓΚΟ