La sonoluminescence est un phénomène mystérieux causé lorsque les ondes ultrasonores excitent un liquide, créant de minuscules bulles qui émettent de la lumière lorsqu’elles s’effondrent. L’effet est amplifié lorsque les bulles contiennent un gaz noble. L’expression sonoluminescence signifie lumière sonore.
Il existe diverses théories sur la sonoluminescence, dont aucune n’a été prouvée de manière concluante. Des températures supérieures à 20,000 XNUMX K ont été mesurées au centre de ces minuscules bulles. C’est assez chaud pour faire bouillir le diamant.
Le phénomène de sonoluminescence a été popularisé dans le film Chain Reaction avec Keanu Reeves. Dans le film, la sonoluminescence est utilisée pour déclencher une réaction de fusion nucléaire. Des bulles créées par sonoluminescence ont été observées générant des températures mesurées en kilokelvins, soit des dizaines de milliers de degrés. Le seuil de température pour initier des réactions de fusion nucléaire se situe en millions de degrés, ou mégakelvins. Il y a un peu d’écart ici, un écart totalisant jusqu’à trois ordres de grandeur. La sonoluminescence est chaude, mais ce n’est pas si chaud.
Des chercheurs du laboratoire du scientifique de Purdue RP Taleyarkhan ont affirmé que, sous sonoluminescence, un récipient rempli d’acétone émettait des neutrons à un niveau statistiquement significatif, l’empreinte caractéristique de la fusion. Cependant, ces résultats n’ont jamais été dupliqués et ont été sommairement rejetés dans un article de Nature en 2006. Le brevet de Taleyarkhan pour l’appareil a été rejeté et une analyse a été publiée par B. Naranjo montrant que ses données ont été mal interprétées.
L’effet de la sonoluminescence a été découvert pour la première fois par les scientifiques allemands H. Frenzel et H. Schultes à l’Université de Cologne en 1934. Ils tentaient d’accélérer le processus de développement des photos, mais ont fini par observer des bulles lumineuses à la place. Parce que l’effet était si aléatoire et incontrôlable, il n’a été étudié scientifiquement que bien plus tard.
En 1989, Felipe Gaitan et Lawrence Crum ont réussi à créer une bulle de sonoluminescence qui est restée à un endroit constant – une onde stationnaire ultrasonore générait périodiquement une bulle puis la laissait s’effondrer. Il s’agit d’une avancée majeure qui a permis d’analyser le phénomène en laboratoire. Il a été constaté que les bulles étaient extrêmement petites lorsque la lumière a été libérée – environ un micromètre de large, ou environ la taille d’une bactérie. La durée des flashs est extrêmement courte, même si dans l’ensemble ils peuvent être observés à l’œil nu – chaque flash dure de quelques dizaines à quelques centaines de picosecondes, le temps que la lumière ne se déplace que de quelques centimètres.
Bien que la sonoluminescence soit un effet étonnant, elle n’a actuellement aucune application concrète et ne sera probablement jamais exploitée pour l’énergie de fusion. Remarquablement, il y a des crevettes qui claquent leurs griffes si vite qu’elles affichent une sonoluminescence. Les scientifiques avec un sens de l’humour ont nommé cet effet la crevetteoluminescence.