Klankschaal leviteert druppel

Het is iets dat je eerder verwacht in een tempel dan in een lab: een met water gevulde Tibetaanse klankschaal, waarin kleine druppeltjes water rondstuiteren.

Niets bovennatuurlijks aan, zegt de Belgische onderzoeker Denis Terwagne. Zijn klankschaal is vooral een ideale manier om zogeheten 'Faradaygolven' te bestuderen, schrijft hij deze week in het vakblad Nonlinearity.

Faradaygolven zijn stilstaande 'ribbeltjesgolven' zoals die ontstaan in een wijnglas dat met een natte vinger in trilling wordt gebracht. De fraaie ribbelpatronen ontstaan doordat het water (of de wijn) van alle kanten tegelijk en met precies de juiste frequentie in beweging wordt gebracht. Maar met een Tibetaanse klankschaal lukt het veel beter, zegt Terwagne, fysicus aan de universiteit van Luik. Anders dan een wijnglas is de klankschaal gemakkelijker aan het zingen te krijgen, en de frequenties die daarbij komen kijken, liggen lager. 'Daardoor konden we het systeem beter controleren, en beter bestuderen.'

Het resulteerde onder meer in fraaie opnamen van kleine druppeltjes die zich losmaken van het wateroppervlak en over het water stuiteren. Verschijnselen die al bekend zijn uit de natuurkunde van Faradays golven, maar waarvoor je doorgaans stroperige vloeistoffen of speciale bassins nodig had.

Terwagne kwam bij toeval met de klankschaal in aanraking, tijdens een werkstage op het lab van wiskundige John Bush aan het Massachusetts Institute of Technology. 'Een mevrouw van een plaatselijk healingcentrum kwam ermee aan. Met de vraag of we de klankschaal wilden onderzoeken.'

Dat lieten de onderzoekers zich geen twee keer zeggen: ze vulden de schaal met water, plaatsten er een luidspreker naast om hem in trilling te brengen en richtten er een hogesnelheidscamera op. Een paar maanden later hadden de onderzoekers een gedetailleerde beschrijving van het systeem. In een persbericht oppert het MIT dat Terwagnes bevindingen van belang zijn voor 'processen zoals brandstofinjectie en parfumsprays', maar Terwagne en Bush zelf zien dat anders. 'Ons onderzoek werd meer ingegeven door fundamentele nieuwsgierigheid dan door industriële toepassingen.'

Voor mensen die geloven dat er meer is tussen hemel en klankschaal, heeft Terwagne weinig goed nieuws. 'In new-agekringen gaat het verhaal dat een klankschaal zou aantonen dat water een geheugen heeft, omdat de druppeltjes op het oppervlak steeds gemakkelijker ontstaan, iedere keer als je het experiment herhaalt. Maar we hebben kunnen vaststellen dat dit niet het geval is.'