Mysteriet omger fenomenet som kallas "strukturell avslappning" i glas. Till skillnad från kristallina material som metaller resulterar glasets oordnade atomstruktur i unika egenskaper, inklusive dess förmåga att absorbera och avleda ljudenergi. Den här egenskapen kan användas inom olika områden, från brusreducerande hörlurar till arkitektonisk akustik.
Trots omfattande forskning under åren förblev den exakta mekanismen bakom strukturell avslappning och hur den påverkar ljuddämpningen svårfångad. Men ett team av fysiker från University of California, Santa Barbara, grävde i annaler av vetenskaplig litteratur och grävde fram en teori som ursprungligen föreslogs 1972 av de ryska fysikerna L. A. Pastukhov och A. I. Slutsker.
Pastukhov och Slutsker hade föreslagit att nyckeln till att förstå strukturell avslappning ligger i rörelsen av små atomkluster i glaset. När ljudvågor passerar genom glaset vibrerar dessa kluster och överför energi till andra kluster och slutligen skingras som värme.
UCSB-teamet bestämde sig för att se över denna teori, som till stor del hade förbisetts till förmån för mer komplexa förklaringar, och genomförde en serie experiment med neutronspridningstekniker. Deras resultat, publicerade i tidskriften Physical Review Letters, bekräftade att Pastukhov-Slutsker-teorin exakt beskriver den strukturella avslappningsprocessen i glas.
Huvudförfattaren och fysikern Matthew Eskildsen förklarade, "Våra experiment avslöjade den kollektiva rörelsen av dessa atomkluster i tre dimensioner, vilket ger direkta bevis för teorin. Denna upptäckt återuppväcker intresset för det decennier gamla konceptet och öppnar nya vägar för att utforska egenskaperna hos glas och andra oordnade material."
Den återupptäckta teorin förbättrar inte bara vår förståelse av glasdämpning, utan den erbjuder också ett ramverk för vidare forskning om de mekaniska och termiska egenskaperna hos amorfa material. Det kan leda till utveckling av nya material med skräddarsydda dämpningsegenskaper för olika applikationer, såsom avancerade ljudisoleringsmaterial eller högtemperaturbeläggningar.
Uppståndelsen av Pastukhov-Slutsker-teorin exemplifierar den dynamiska karaktären av vetenskapliga upptäckter, där bortglömda idéer ibland kan ha nyckeln till att lösa långvariga mysterier. Det understryker också vikten av att fördjupa sig i vetenskapens historia och återbesöka begrepp som kan ha förbisetts i jakten på mer komplexa förklaringar.
