في عام 1953، أفاد العلماء الروس الذين يقومون بتقشير شريط سكوت في فراغ باكتشاف الإلكترونات ذات الطاقة الكافية لإصدار أشعة سينية. كان بعض العلماء متشككين، ولكن أكد هذا الظاهرة أخيرًا في عام 2008، عندما قام فيزيائيون من جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس بإنتاج أشعة سينية أثناء لف شريط سكوت في غرفة فراغ. كانت الفكرة هي استغلال الثرموضياء لإنتاج صور أشعة سينية، ونجح الفريق في إنتاج صورة أشعة سينية منخفضة الجودة لإصبع أحد أعضاء المختبر (انظر الصورة أدناه). ولحسن الحظ، فإن هذا يعمل فقط في فراغ مثالي، لذا فإن مستخدمي شريط سكوت في الحياة اليومية في أمان.
صدمة للنظام
يؤدي تقشير شريط سكوت إلى إنتاج صوت بالإضافة إلى الضوء، وعادة ما يُعزى ذلك إلى آلية الانزلاق والتراص التي تحدث أثناء عملية التقشير. في عام 2010، استخدم المؤلف المشارك سيغوردور ثورودسن من جامعة الملك عبد الله في المملكة العربية السعودية وزملاؤه التصوير الفائق السرعة لتحديد ظاهرة الكسر الميكروي الحاسم لآلية الانزلاق: سلسلة من الشقوق العرضية التي تتحرك عبر عرض اللصق بسرعات فوق صوتية. وجدت دراسة تالية في عام 2024 وجود علاقة مباشرة بين الصوت الصادر عن الصراخ وتلك الشقوق العرضية، لكنها لم تحدد آلية.
هذا هو الغرض من هذه الدراسة الأخيرة. تساءل ثورودسن وزملاؤه عما إذا كان الصوت يُنتج مباشرةً من طرف الشق الذي يتحرك بسرعة، مما سيؤدي أيضًا إلى إنتاج نبضات الموجة الصوتية المميزة المرتبطة بتقشير شريط سكوت. اختبر المؤلفون فرضيتهم تجريبيًا من خلال إجراء تصوير عالي السرعة متزامن للشقوق المتحركة والموجات الصوتية التي تسافر في الهواء. قاموا بتقشير شريط سكوت يدويًا باستخدام قضيب معدني، والتقطوا الشقوق باستخدام كاميرتين فيديو والصوت باستخدام ميكروفونين متزامنين مع كاميرا الفيديو، حتى يتمكنوا من تحديد مصدر نبضات الضغط بدقة.
أظهرت نتائجهم أن الصراخ ينجم عن مجموعة من الصدمات الضعيفة التي تت culminate عندما تصل الشقوق العرضية إلى حافة الشريط. تعتبر السرعة فوق الصوتية التي تسير بها، مقارنةً بالهواء المحيط، ضرورية لتوليد تلك الموجات الصدمية. قال المؤلفون: “يتم إنتاج فراغ جزئي بين الشريط والصلب عندما يفتح الشق”. “يتحرك الشق بسرعة كبيرة بحيث لا يمكن ملء هذه الفراغ على الفور، حتى لو تم سحب الهواء من الاتجاه العمودي على الشق. وبالتالي، يتحرك الفراغ مع الشق حتى يصل إلى نهاية الشريط وينهار في الهواء الثابت خارجه.” في كل مرة يصل فيها طرف الكسر إلى حافة الشريط، فإنه يولد نبضة صوتية—ومن هنا تأتي الصرخة المميزة.
DOI: مراجعة الفيزياء E، 2026. 10.1103/p19h-9ysx (حول DOIs).
