En gruppe gymnasielærere og universitetslærere og studerende har transmitteret lydimpulser hurtigere end lysrejser – i det mindste i henhold til en forståelse af lysets hastighed.
Resultaterne stemmer overens med Einsteins relativitetsteori, så forvent ikke, at denne forskning fører til lyddrevne rumskibe, der flyver hurtigere end lys. Arbejdet kan alligevel hjælpe med at anspore til forskning, der øger hastigheden for elektriske og andre signaler, der er højere end før.
Standardmetricen for lysets hastighed er lysets bevægelse i vakuum. Denne konstant, kendt som c, er cirka 186.000 miles i sekundet eller omtrent en million gange lydens hastighed i luften. Ifølge Einsteins arbejde kan materie og signaler ikke rejse hurtigere end c.
PVC-videnskab
Fysiker William Robertson ved Middle Tennessee State University i Murfreesboro sammen med en gymnasium lærer, to universitetsstuderende og to gymnasieelever, formåede at, afhængigt af hvordan man ser på det, sende lydimpulser hurtigere end c ved hjælp af lidt mere end et rør af plast og et computers lydkort.
“Dette eksperiment er virkelig kældervidenskab,” fortalte Robertson WordsSideKick.com.
Nøglen til at forstå deres resultater, rapporteret online den 2. januar i tidsskriftet Applied Physics Letters, forestiller sig alle puls af lyd eller lys som en gruppe af blandede bølger. Denne puls stiger og falder med energi over rummet med et højdepunkt af styrke i midten.
Robertson og hans kolleger transmitterede lydimpulser fra lydkortet gennem en løkke lavet af PVC-rørsystem og stik fra en hardware butik. Denne sløjfe delte sig op og rekombinerede derefter de små bølger, der udgør hver puls.
Dette førte til et nysgerrig resultat. Når man ser på en puls, der kommer ind og derefter forlader røret, før toppen af den indgående puls endda kom ind i røret, havde toppen af den udgående puls allerede forladt røret.
Hvis hastighederne for hver af bølgerne, der udgør en lydpuls i denne opsætning, tages sammen, “gruppens hastighed” af pulsen oversteg c.
“Jeg tror, at dette er den første eksperimentelle demonstration af lyd, der går hurtigere end lys, ”Sagde Robertson. Tidligere forskning har vist, at det er muligt at transmittere elektriske og endda lysimpulser med gruppehastigheder, der overstiger c.
Almindelig ting?
Robertson forklarede, at denne hurtigere end lys akustiske virkning sandsynligvis er almindelig, men umærkelig.
“Det sløjfefilter, som vi brugte, deler sig og rekombinerer derefter lyd langs to ulige længdestier,” sagde han. “Sådan” split-path “interferens forekommer ofte i hverdagens verden.”
For eksempel: “Når en lydkilde er placeret nær en hård mur, når en eller anden lyd lytteren direkte fra kilden, mens en eller anden lyd rejser den længere sti, der hopper lyden ud af væggen. Lydene rekombineres hos lytteren, ”sagde Robertson. Imidlertid betyder svagheden ved signalerne og det faktum, at eventuelle resulterende forskelle i timing er meget små “, at vi aldrig ville være i stand til at høre denne effekt.”
Ingen af de enkelte bølger, der udgør lydimpulser. rejste hurtigere end c. Med andre ord blev Einsteins relativitetsteori bevaret. Det betyder, at man for eksempel ikke kunne råbe en besked hurtigere end lys.
Alligevel kan denne forskning muligvis have tekniske applikationer.Robertson forklarede, at selv om det ikke er muligt at sende information hurtigere end lys, ser det ud til, at disse teknikker kunne gøre det muligt at dirigere langsommere end lys-signaler i elektroniske kredsløb hurtigere end før.
- Livets små mysterier
- Lys rejser baglæns og hurtigere end lys
- Forskere spørgsmål om naturens grundlæggende love
- Forskere rod med lysets hastighed
- De største populære myter
I et ikke-relateret tidligere eksperiment brugte Robert Boyd ved University of Rochester lignende principper for at få lysimpulser til at bevæge sig bagud og hurtigere end c.
Se en grafik eller en animation
eller læs historien.
