Фигурки Lego не имеют шансов противостоять обращению времени: акустическая техника исследователей имеет значение для медицинских, военных и частных коммуникационных приложений.

Виновник этой миниатюрной катастрофы? Целенаправленные звуковые колебания — также известные как обращение времени — любезно предоставлены профессором физики Университета Бригама Янга Брайаном Андерсоном.

«Обратное время действительно похоже на чревовещание», — сказал Андерсон. «Но вместо того, чтобы направить наш голос в другое место, мы фокусируем вибрации в целевом месте, которое может быть далеко от того места, где возникли вибрации».В видеодемонстрациях, встроенных в онлайн-версию статьи в Journal of the Acoustical Society of America, Андерсон и соавторы-студенты переворачивают множество объектов. Когда звук нацелен на Lego, Lego прыгает в воздух, прежде чем упасть на землю.

Когда звуковые мишени разбрызгивают соль на стол, сотни зерен поднимаются и опадают, как фонтан. Это момент, когда вы моргнете, и вы его пропустите (если только вы не смотрите в замедленной съемке).

Ни Маховик времени, ни DeLorean не нужны, чтобы обращение времени работало, именно потому, что Андерсон не обращает время вспять: он обращает вспять звуковые волны. «Это называется обращением времени, но от этого мы не молодеем», — сказал он.Вместо этого его команда воспроизводит импульс от источника звука и записывает его отклик с помощью датчика (например, микрофона) в заданном месте. Этот датчик улавливает весь звук, когда волны отражаются от окружающей среды, прежде чем достичь датчика. Затем команда использует программное обеспечение, чтобы обратить сигнал и воспроизвести его.

Этот простой разворот заставляет волны повторять свои шаги и направлять их прямо в намеченное место.Хотя с помощью этой техники можно легко опрокинуть фигурки Lego, возможности ее применения расширяются.

Некоторые используют обращение времени для уничтожения камней в почках или обнаружения подводных объектов, например подводных лодок. Андерсон использует его для обнаружения трещин в контейнерах для хранения ядерных отходов и предполагает ряд дополнительных применений в таких областях, как частная связь и целевое шумоподавление.Возможно, вы сталкивались с подобным процессом обращения времени за пределами этих высокотехнологичных приложений, но, вероятно, он имел другое название.

«Некоторые комнаты обладают естественным эффектом фокусировки, обычно в месте с потолком эллиптической формы, где вы можете стоять и говорить в одном месте и достаточно хорошо слушать в другом: это называется эффектом шепчущей галереи», — сказал Андерсон. «С обращением времени мы, по сути, обучаем наше оборудование использованию любого типа комнаты в качестве галереи шепота».Учитывая огромный потенциал обращения времени, Андерсон сосредоточен не только на улучшении своих движений ниндзя из Lego.

Но, по крайней мере, в презентациях в начальной школе, которые он делал, игрушки полезны для того, чтобы сделать науку доступной и увлекательной.«Поначалу наука может показаться пугающей и сложной, но когда вы используете что-то вроде фигурок Lego, чтобы продемонстрировать силу науки, возможно, они поймут, что когда они вырастут, наука может позволить им продолжать играть».


Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *