So funktioniert Applaus: Das Experiment, das seine überraschende Physik enthüllt

Die Geste des Applaudierens ist so tief in der menschlichen Kultur verwurzelt, dass wir uns selten mit ihrer wahren Natur auseinandersetzen. Ob beim Applaudieren einer brillanten Leistung oder beim Feiern einer kollektiven Leistung – Applaus scheint ein universeller, fast instinktiver Akt zu sein. Doch was passiert, abgesehen von seiner emotionalen und sozialen Bedeutung, wirklich, wenn wir applaudieren?

Eine kürzlich in Physical Review Research veröffentlichte Studie lädt uns ein, Applaus aus wissenschaftlicher Perspektive zu betrachten. Mithilfe einer faszinierenden Kombination aus realen Daten, Hochgeschwindigkeitskameras, Laborexperimenten und Computersimulationen haben Forscher gezeigt, dass Applaus nicht nur ein symbolischer Akt ist: Er ist auch ein physikalisches Phänomen mit komplexen und überraschenden akustischen Eigenschaften.

Zunächst bauten sie einen Helmholtz-Resonator , der lediglich eine geschlossene Luftblase mit einer Öffnung benötigt, die durch einen „Hals“ verbunden ist. Das Innere einer Glasflasche funktioniert ebenso wie der Raum zwischen klatschenden Händen; daher das Ziel des Experiments.

Wenn Luft beim Durchströmen einer Hohlraumöffnung vibriert, entstehen Schallwellen , deren Intensität je nach Volumen des Luftraums und den Abmessungen der Hohlraumöffnung variiert. Dieser Mechanismus ist auch bei etwas so Alltäglichem – und scheinbar Einfachem – wie dem Klatschen vorhanden.

Jedes Mal, wenn wir unsere Hände fest zusammenpressen, entweicht ein Luftstrom durch den kleinen Spalt zwischen Daumen und Zeigefinger. Dieser Impuls ist nicht nur ein unsichtbarer Strom: Er ist Energie in Bewegung. „Dieser Luftstrom transportiert Energie“, sagt Forscher Yicong Fu, Leiter dieser Studie und Maschinenbauingenieur an der Cornell University in Ithaca, New York. Und genau diese Energie erzeugt das charakteristische Klatschgeräusch, indem sie die Luft in Schwingungen versetzt, die sich schnell um uns herum ausbreiten.

Das Team testete echtes menschliches Klatschen und Silikonnachbildungen, um nicht nur die Akustik, sondern auch die Details von Strömung, Druck und Kollision zu verstehen. Ziel war es, das Zusammenspiel aller Komponenten zu beobachten. Dazu entwickelten die Forscher eine Reihe von Tests, um die Mechanik des Klatschens umfassend zu erforschen. Bei einigen Tests kollidierten Hände, um einen Hohlraum zu bilden, ähnlich kleinen Resonanzkammern; bei anderen wurden völlig flache Handflächen verwendet, und in einigen Fällen trafen die Finger auf die Handfläche.

Das Ergebnis? Jeder Klatsch klingt anders, abhängig von der Form der Hand, der Weichheit der Haut und der Geschwindigkeit. Die verschiedenen erzeugten Klänge waren nicht zufällig: Ihre Frequenzen stimmten überraschenderweise mit denen eines Helmholtz-Resonators überein, einer Art klassischem akustischen Hohlraum, der sowohl in Musikinstrumenten als auch in Pfeifflaschen vorkommt. Offenbar verbirgt sich hinter jedem Klatschen eine ausgeklügelte Physik, die unsere Handflächen mit den Prinzipien der Schallresonanz verbindet.

„Eine der vielversprechendsten Anwendungen dieser Forschung ist die Identifizierung von Menschen “, sagte Guoqin Liu, Doktorand am Zentrum für Akustik. „Allein durch den Klang konnten wir feststellen, wer es getan hat.“ Das Verständnis der physikalischen Geheimnisse hinter einem Klatschen könnte überraschende Anwendungsmöglichkeiten bieten. Laut Fu würde dieses neue Verständnis es beispielsweise ermöglichen, eine Person allein anhand der Akustik ihres Klatschens zu identifizieren, ähnlich einem akustischen Fingerabdruck.

Die Geste des Applaudierens ist so tief in der menschlichen Kultur verwurzelt, dass wir uns selten mit ihrer wahren Natur auseinandersetzen. Ob beim Applaudieren einer brillanten Leistung oder beim Feiern einer kollektiven Leistung – Applaus scheint ein universeller, fast instinktiver Akt zu sein. Doch was passiert, abgesehen von seiner emotionalen und sozialen Bedeutung, wirklich, wenn wir applaudieren?