Sonolumineszenz ist ein mysteriöses Phänomen, das entsteht, wenn Ultraschallwellen eine Flüssigkeit anregen und winzige Blasen erzeugen, die beim Zusammenfallen Licht emittieren. Der Effekt wird verstärkt, wenn die Blasen ein Edelgas enthalten. Der Begriff Sonolumineszenz bedeutet „Tonlicht“.
Es gibt verschiedene Theorien zur Sonolumineszenz, von denen keine schlüssig bewiesen ist. Im Zentrum dieser winzigen Bläschen wurden Temperaturen von über 20,000 K gemessen. Dies ist heiß genug, um Diamanten zu kochen.
Das Phänomen der Sonolumineszenz wurde in dem Film Chain Reaction mit Keanu Reeves populär gemacht. Im Film wird Sonolumineszenz verwendet, um eine Kernfusionsreaktion zu starten. Es wurde beobachtet, dass durch Sonolumineszenz erzeugte Blasen Temperaturen im Bereich von Kilokelvin oder Zehntausenden von Grad erzeugen. Die Temperaturschwelle zum Auslösen von Kernfusionsreaktionen liegt im Millionenbereich oder Megakelvin. Hier gibt es eine kleine Diskrepanz, eine Diskrepanz, die sich auf drei Größenordnungen summiert. Sonolumineszenz ist heiß, aber nicht so heiß.
Forscher aus dem Labor des Purdue-Wissenschaftlers RP Taleyarkhan behaupteten, dass ein mit Aceton gefülltes Gefäß unter Sonolumineszenz Neutronen in statistisch signifikanter Höhe emittiert, dem charakteristischen Fußabdruck der Fusion. Diese Ergebnisse wurden jedoch nie dupliziert und 2006 in einem Artikel in Nature kurzerhand abgelehnt. Taleyarkhans Patent für das Gerät wurde abgelehnt und eine Analyse von B. Naranjo veröffentlicht, die zeigt, dass seine Daten falsch interpretiert wurden.
Die Wirkung der Sonolumineszenz wurde erstmals 1934 von den deutschen Wissenschaftlern H. Frenzel und H. Schultes an der Universität zu Köln entdeckt. Sie versuchten, den Prozess der Fotoentwicklung zu beschleunigen, beobachteten aber stattdessen leuchtende Blasen. Da der Effekt so zufällig und unkontrollierbar war, wurde er erst viel später wissenschaftlich untersucht.
1989 gelang es Felipe Gaitan und Lawrence Crum, eine Sonolumineszenzblase zu erzeugen, die an einem konstanten Ort blieb – eine stehende Ultraschallwelle erzeugte periodisch eine Blase und ließ sie dann kollabieren. Dies war ein großer Fortschritt und ermöglichte es, das Phänomen in einer Laborumgebung zu analysieren. Es stellte sich heraus, dass die Bläschen beim Freisetzen des Lichts extrem klein waren – etwa einen Mikrometer breit oder etwa so groß wie ein Bakterium. Die Dauer der Blitze ist extrem kurz, obwohl sie in ihrer Gesamtheit mit bloßem Auge beobachtet werden können – jeder Blitz dauert einige Dutzend bis einige hundert Pikosekunden, die Zeit, die das Licht braucht, um sich nur wenige Zentimeter zu bewegen.
Obwohl die Sonolumineszenz ein erstaunlicher Effekt ist, hat sie derzeit keine konkreten Anwendungen und wird wahrscheinlich nie für die Fusionsenergie genutzt werden. Bemerkenswert ist, dass es Garnelen gibt, die ihre Krallen so schnell schnappen, dass sie Sonolumineszenz zeigen. Wissenschaftler mit Sinn für Humor nannten diesen Effekt Shrimpolumineszenz.