Odgłos pękających kostek od dawna był źródłem zakłopotania dla naukowców. Now researchers say they might have cracked its origins.

While previous research has shown that not all joints can make the sound, and that those that do can only be cracked once every 20 minutes or so, quite what is behind the auditory pop has been a topic of hot debate.

„Jama między dwoma knykciami jest wypełniona płynem, który nazywa się płynem maziowym, a kiedy nagle zmieniasz ciśnienie w tym płynie w wyniku zwiększenia odstępu między knykciami, niektóre z gazów w tym płynie mogą zarodkować w pęcherzyk”, powiedział prof. Abdul Barakat z laboratorium hydrodynamiki Ecole Polytechnique, współautor nowego badania.

Niektórzy badacze zasugerowali, że to właśnie upadek takich pęcherzyków, utworzonych z dwutlenku węgla i innych gazów, powoduje znane pęknięcie, ale inni zaproponowali inną możliwość. „Jak tworzyć ten pęcherzyk można spowodować zmiany ciśnienia, a to może produkować dźwięk”, powiedział Barakat.

W 2015 roku naukowcy w Kanadzie wydawało się, że rozwiązali zagadkę, po jeden z zespołu miał swoje knykcie pęknięty w skanerze MRI, jak obrazy zostały podjęte. Werdykt: pękający dźwięk był w dół do szybkiego oddzielenia stawu i tworzenia pęcherzyków, a nie upadku bubble.

Barakat mówi pomysł zagłębienia się w problem przyszedł od jednego z jego studentów, współautor nowych badań, który wybrał do badania zjawiska dla projektu kursu.

Zauważając, że techniki obrazowania nie zapewniają niezbędnej rozdzielczości czasowej do uchwycenia szybkiej dynamiki pękania knykci, para opracowała model matematyczny do zbadania, czy zapadające się pęcherzyki mogą być za dźwiękiem po wszystkim.

Model, powiedział Barakat, opiera się na trzech komponentach: zmianie ciśnienia płynu, gdy knykcie oddalają się od siebie, wzroście i zapadaniu się powstałej bańki, i jak zmiany ciśnienia z bańki zamieniają się w dźwięki.

Zespół porównał dźwięki, których oczekiwaliby od zapadających się baniek produkowanych przez joint-popping, zgodnie z modelem, z wzorcami dźwiękowymi nagranymi od garstki uczestników pęknięć knykci, i znalazł dobre dopasowanie między nimi. Dla kontrastu, Barakat mówi, że tworzenie pęcherzyków nie zostało wykazane, aby produkować dźwięki o obserwowanej wielkości lub głośności.

Ale jest dodatkowy niuans: niektórzy argumentowali, że potrzeba więcej czasu, aby pęcherzyk się zapadł, niż aby pęknięcie było słyszalne, i że to czyni go mało prawdopodobnym źródłem dźwięku. Barakat ma odpowiedź.

„To, co pokazujemy tutaj jest nie trzeba pełnego upadku”, powiedział, wskazując, że nawet jeśli pęcherzyk tylko częściowo upadł, aby pozostawić mikropęcherzyk, to będzie generować dźwięk w niezbędnej skali czasowej. Odkrycie, autorzy dodają, mogłoby wyjaśnić, dlaczego małe pęcherzyki zostały zaobserwowane w płynie maziowym nawet po knuckle-cracking.

Dr Greg Kawchuk z University of Alberta, współautor badania z 2015 roku, z zadowoleniem przyjął nowe badania. „Ich główne odkrycie, że teoretyczny upadek bańki może tworzyć dźwięk, nie jest zaskakujące”, powiedział. „To, co czyni ten artykuł interesującym, to fakt, że sugeruje on, że inne zjawiska mogą występować pomiędzy klatkami wideo MRI opublikowanego w naszym wcześniejszym badaniu i że te zjawiska mogą tworzyć dźwięki, które są podobne do tych wytwarzanych w pękaniu knykci”.

Ale, dodał, sprawa nie była jeszcze zamknięta, zauważając, że najnowsze badania są modelem matematycznym, który musi jeszcze zostać zweryfikowany przez eksperyment.

Choć doszło do pewnej debaty na temat tego, czy knuckle-cracking zwiększa ryzyko choroby zwyrodnieniowej stawów, badania nie wydają się wspierać związku.

Wśród tych, którzy badali to zjawisko był Dr Donald Unger, który wygrał nagrodę IgNobla w 2009 roku w wieku 83 lat za pękanie tylko jego lewych knykci od jego nastoletnich lat, podczas gdy pozostawiając jego prawe knykcie bez pęknięć. Unger zgłosił brak oznak zapalenia stawów w obu rękach.

Nie każdy może produkować pęknięcia knykci. „Niektórzy ludzie nie mogą złamać swoich knykci, ponieważ odstępy między ich knykciami są zbyt duże, aby to się stało,” powiedział Barakat.

Ale dla tych, którzy mogą i lubią to uczucie, Barakat ma wskazówkę: „Im gwałtowniej pociągasz za knykieć, tym szybciej zmieniasz ciśnienie i tym bardziej prawdopodobne jest, że wygenerujesz pęknięcie knykci.”

.