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掰手指为何会咔咔响? 气泡产生了压力波

编辑:厦门在线新闻网 www.xmcjy.com 时间:2018-04-16 20:13 人气:
电影中常常会显现这样的镜头:两个人预备搏斗时,常常会把手指掰响,从而显示自己有很茁壮的身体,以此来威慑对方。

  电影中常常会显现这样的镜头:两个人预备搏斗时,常常会把手指掰响,从而显示自己有很茁壮的身体,以此来威慑对方。你或许也试着掰响过自己的手指?你有没有想过,这个“声响”是如何形成的呢?这个过程对你的手指又是否会有损伤?

  察看关节病患者手指时发觉问题

  坊间不少人认为,掰手指时发出的清脆声音是关节液里的“泡泡”——气泡形成而发出的声音。还有一些人觉得,这可能是韧带在强盛压力下发出的惊异声音。这事就这么容易?还真有人专门去做过相关研究,甚至写出了学术论文!

 

  其实近50多年来,一直有人在发表各种关于“手指为什么会掰响”的学术论文。

  2015年,加拿大阿尔伯塔大学的Greg Kawchuk和合作者使用核磁共振成像扫描仪记录了一名频繁显现关节病的志愿者的手指的各种问题。在一些图像中,可以看到志愿者指关节凸起部分蓦地显现了裂痕。Kawchuk博士及其同事记录道,,这就是形成泡沫的结果,这种泡沫持续了一段时光,这个过程可能就是造成这种响声的原因。他们认为,气泡在流体中产生了压力波,由此产生了声音。

  然而,目前他们还不清晰这一压力波如何能够强盛到足以形成特殊的裂缝。

  数学模拟计算出声音产生原因

  最近,法国巴黎综合理工大学的两位研究人员设计了一个开裂关节数学模型(运用数理逻辑办法和数学语言建构的科学或工程模型),宛若才真正阐明了之前那些理论。

  法国巴黎综合理工大学生物力学教授Abdul Barakat和硕士生Vinenes Suja在查看2015年阿尔伯塔大学研究者发表的论文时,对于文中指到的指关节开裂现象产生了兴趣。为了察看旧的理论所描述的情况是否能够产生如此巨大的声音,他们创建了一个简化的带有气泡的关节的数学模型,并举行模拟,并将模型中气泡崩溃的理论声音与Suja做的相关录音举行比较,以此来验证旧理论的结果。

  他们发觉,模型预测的声音的音量和频率都与录音相当吻合,即使气泡只是蓦地缩小,只要不是消灭,就可以产生类似的噪音。Barakat博士说,气泡只需要缩小30%到40%就可以产生这种类似爆裂的噪音,尽管气囊的尺寸比MRI(磁共振成像)中可见的气囊小。不过,研究人员并没有模拟泡沫形成时会发生什么,模型只是假如其存在。

  下一步,他们打算再计算一下,类似模型中气泡的形成是否会产生声音。因为要真正了解这个过程,最好的方法就是“从头到尾的举行建模”。

  让我们没想到的是,一个容易的生理现象,要想透彻地研究清晰,居然也这么复杂。


(文章来源:网络整理)


关键字 气泡 关节 康斯坦丁 指关节 阿尔伯塔

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