En gruppe videregående og høyskolelærere og studenter har overført lydpulser raskere enn lysreiser – i det minste i henhold til en forståelse av lysets hastighet.

Resultatene samsvarer med Einsteins relativitetsteori, så ikke forvent at denne undersøkelsen vil føre til lyddrevne romskip som flyr raskere enn lys. Arbeidet kan likevel bidra til å stimulere til forskning som øker hastigheten på elektriske og andre signaler som er høyere enn før.

Standardverdien for lyshastigheten er lysets vakuum. Denne konstanten, kjent som c, er omtrent 186 000 miles per sekund, eller omtrent en million ganger lydens hastighet i luften. I følge Einsteins arbeid kan materie og signaler ikke reise raskere enn c.

PVC-vitenskap

Imidlertid kan fysikeren William Robertson ved Middle Tennessee State University i Murfreesboro sammen med en videregående skole lærer, to studenter og to videregående studenter, klarte å, avhengig av hvordan du ser på det, overføre lydpulser raskere enn c ved å bruke litt mer enn et rør for plast og et datamaskins lydkort.

«Dette eksperimentet er virkelig kjellervitenskap,» sa Robertson til WordsSideKick.com.

Nøkkelen til å forstå resultatene, rapportert online 2. januar i tidsskriftet Applied Physics Letters, er å se for seg hver puls av lyd eller lys som en gruppe blandede bølger. Denne pulsen stiger og faller med energi over rommet, med en topp på styrke i midten.

Robertson og hans kolleger overførte lydpulser fra lydkortet gjennom en sløyfe laget av PVC rørleggerrør og kontakter fra en maskinvare butikk. Denne sløyfen splittet seg opp og rekombinerte deretter de små bølgene som utgjorde hver puls.

Dette førte til et nysgjerrig resultat. Når vi så på en puls som kom inn og deretter gikk ut av røret, før toppen av den innkommende pulsen til og med kom inn i røret, hadde toppen av den utgående pulsen allerede forlatt røret.

Hvis hastighetene til hver av bølgene som utgjør en lydpuls i dette oppsettet blir tatt sammen, «gruppens hastighet» av pulsen overskredet c.

«Jeg tror at dette er den første eksperimentelle demonstrasjonen av lyd som går raskere enn lys, «Sa Robertson. Tidligere forskning har vist at det er mulig å overføre elektriske og jevne lyspulser med gruppehastigheter som overstiger c.

Vanlig ting?

Robertson forklarte at denne akustiske effekten som er raskere enn lys, sannsynligvis er vanlig, men umerkelig. «Slike» split-path «forstyrrelser forekommer ofte i hverdagen.»

For eksempel: «Når en lydkilde er plassert nær en hard vegg, når noe lyd til lytteren direkte fra kilden, mens noe lyd reiser den lengre stien som spretter lyden fra veggen. Lydene rekombineres hos lytteren, «sa Robertson. Imidlertid er svakheten ved signalene og det faktum at eventuelle resulterende forskjeller i timing er veldig små «at vi aldri ville være i stand til å høre denne effekten.»

Ingen av de enkelte bølgene som utgjør lydpulsene. reiste raskere enn c. Einsteins relativitetsteori ble med andre ord bevart. Dette betyr at man for eksempel ikke kunne rope en melding raskere enn lys.

Likevel kan denne forskningen ha tekniske applikasjoner. Robertson forklarte at selv om det ikke er mulig å sende informasjon raskere enn lys, ser det ut til at disse teknikkene kan gjøre det mulig å rute langsommere enn lys i elektroniske kretser raskere enn før.

• Livets små mysterier
• Lys reiser bakover og raskere enn lys
• Forskere spør naturens grunnleggende lover
• Forskere raser med Lysets hastighet
• De største populære mytene

I et ikke-relatert tidligere eksperiment brukte Robert Boyd ved University of Rochester lignende prinsipper for å få lyspulser til å bevege seg bakover og raskere enn c.

Se en grafikk eller animasjon

eller les historien.