En stämgaffel är ett metallinstrument som, när det slås, producerar en ren ton av en specifik tonhöjd. En stämgaffels stigning bestäms av längden på dess uttag. Ju längre stift, desto lägre tonhöjd.
När en stämgaffel träffas vibrerar metallstiften och skapar ljudvågor. Dessa ljudvågor färdas genom luften och når våra öron, där de omvandlas till elektriska signaler som skickas till hjärnan. Hjärnan tolkar dessa signaler som ljud.
Ljudet från en stämgaffel kommer så småningom att dö ut eftersom vibrationerna i stiften gradvis kommer att förlora energi. Tiden det tar för en stämgaffel att sluta ringa beror på flera faktorer, inklusive stämgaffelns material, stämgaffelns storlek och luftens temperatur.
Kvantmekanik löser ett mycket klassiskt problem
Kvantmekanik är en gren av fysiken som behandlar materiens beteende på atomär och subatomär nivå. Kvantmekanik har använts för att förklara en mängd olika fenomen, inklusive elektronernas beteende i atomer, ljusets egenskaper och molekylernas struktur.
På senare år har kvantmekanik också använts för att lösa en rad klassiska problem, bland annat problemet med varför en stämgaffel ringer.
År 2012 använde ett team av forskare vid universitetet i Wien kvantmekanik för att visa att ljudet från en stämgaffel orsakas av vibrationerna från metallatomerna i stiften. Forskarna fann att atomerna i stiften vibrerar på ett sätt som skapar ljudvågor som färdas genom luften.
Denna studie är ett betydelsefullt exempel på hur kvantmekanik kan användas för att lösa klassiska problem. Den visar också hur kvantmekaniken kan hjälpa oss att förstå världen omkring oss på nya och oväntade sätt.