Sonoluminescencja jest zjawiskiem inicjalizującym zimne świecenie na skutek ingerencji ultradźwiękami w ciecz. Poddawanie nawet zwykłej wody działaniu fali podłużnej o częstotliwościach z przedziału 20kHz – 1GHz po-woduje krótkotrwałe (około jedno-piko-sekundowe) błyski w kolorach zależnych od składu chemicznego płynu, na którym, dosłownie, krzykiem usiłujemy wywrzeć jakąkolwiek reakcję. Od tej strony – od strony wprowadzenia do zagadnienia, sprawa wydaje się infantylnie prosta. Gorzej z uzasadnieniem teoretycznym, matematycznym czy choćby stwierdzeniem, co faktycznie świeci – jeden oscylacyjnie dokonujący kolapsu bąbelek, a może następujące po sobie w skończenie krótkim czasie multum kolejnych?, wnętrze bańki, jej zewnętrzna czy wewnętrzna powłoka, plazma czy wreszcie (co zostało nie aż tak dawno obalone, lecz warto nadmienić o samej hipotezie) tunelujące czą-steczki nie całkiem wiadomo czego, ale raczej chyba przecież nie wody…

Dobrze byłoby powołać się na parę wzorów i odnieść do kilku praw... Lub ograniczyć do jednego! Podstawę podejścia teoretycznego stanowią równania Naviera-Stokesa dla fali akustycznej wewnątrz roztworu:

Gdzie:

• ρ - gęstośc płyny
• u - lepkość kinematyczna *wbrew pozorom mająca niewiele wspólnego z kinematografią)
• ▼ - operator Nabla

Wikipedia (a podobno prawdziwa nauka zaczyna się dopiero tam, gdzie Google.pl nie wie, o co chodzi) mówi: Według [równań Naviera-Stokesa] zmiany pędu elementu płynu zależą jedynie od sił masowych, zewnętrznego ciśnienia i wewnętrznych sił lepkości w płynie¹.

Tutaj na scenę, w łunie światłości – przykład zewnętrznego ciśnienia, wkracza sonoluminescencja. Z autopsji, jako współuczestnik doświadczeń prowadzonych w ramach Koła Naukowego Fizyków MIGACZ na Uniwer-sytecie Wrocławskim, mogę wyznać, że ani tej łuny, ani tamtej światłości dostrzec nie sposób… Mimo wielu prób, profesjonalnego sprzętu oraz rzetelnego przygotowania (początki ze słoikiem po majonezie Kieleckim były jedynie rozgrzewką!), jedyne, co byliśmy w stanie stwierdzić to fakt, iż efekt jest znacznie cięższy do zaobserwowania, niźli mogłyby sugerować nieliczne skrypty oraz poradniki internetowe typu Co zrobić, żeby woda świeciła?... Ciężka sprawa – żeby dobrać odpowiednią częstotliwość fali akustycznej (a przy 20kHz jeszcze niektórzy słyszą szczątkowe, lecz diablo nieprzyjemne dla ucha piski), zapewnić możliwie największą izolację naczynia (dla której również jest lista wytycznych, począwszy na objętości, poprzez materiał, na długości szyjki kończąc), przystosować ciecz (wygo-towywana woda destylowana), a przy tym nie nabawić się poważnych wad kręgosłupa od zginania nad blatem, potrzeba więcej niż kilka tygodni intensywnej pracy doświadczalnej (co zdecydowanie nie jest dla teoretyka przy-jemne).

Jedno jest pewne – póki co warsztatu matematycznego nam brak, więc jedyne, na co możemy się porwać, to luźne spekulacje na temat plazmy (oraz łapania lwów na pustyni, o czym będzie innym razem) – na pierwszej próbie nie poprzestaniemy, gdyż zagadnienie jest, nie dość, że faktycznie frapujące, to na dodatek niedefinitywnie wyjaśnione.

Na koniec, trzymając się poprzedniego postulatu (patrz: „Fizyka w życiu codziennym”), iż fizyka jest nauką niezwykle życiową (lub to życie jest po prostu fizyczne), nadmienię, iż sonoluminescencja ze swoimi wszyst-kimi plazmami, oscylacjami oraz zjawiskami kawitacji występuje również w przyrodzie. Jedno słowo: krewetka. Bynajmniej przypadkowa; nie byle jaka krewetka, a strzelec wyborowy spośród skorupiaków!

„Te małe zwierzątka (dochodzą do zaledwie 30 cm) dysponują nieporównanie mocarnymi szczypcami. W przeciągu 3 milisekund uderzają w wybrany cel z przyspieszeniem pocisku broni palnej i siłą rzędu 1500N. Uderzenie w twar-dą powierzchnię czegokolwiek powoduje powstanie mocnej fali uderzeniowej mające właściwości zabójcze. Uderzenie jest tak silne, że powoduje kawitację otaczającej warstwy wody, co z kolei zaobserwować można jako efekt świetlny tej fali (sonoluminescencja). Krewetka potrafi wybić szybę w akwarium, na szczęście uwolniona, w powietrzu nic z jej zabójczych zdolności…²”

Jak widać, sprawa z sonoluminescencją jest poważna, a niewinne krewetki tylko z pozoru smaczne…