Το λέιζερ σμιλεύει έναν κυματοδηγό στο διάδρομο της πανεπιστημιούπολης, η φυσική του πώς η τζαζ ταλαντεύεται

Μια οπτική ίνα είναι ιδανική για τη μετάδοση πληροφοριών σε μεγάλες αποστάσεις, επειδή οι οπτικές της ιδιότητες διασφαλίζουν ότι οι παλμοί φωτός παραμένουν μέσα στην ίνα, ακόμα κι αν η ίνα καμπυλώνεται γύρω από μια γωνία. Ωστόσο, μερικές φορές θα ήταν βολικό να πραγματοποιούνται οπτικές επικοινωνίες σε μεγάλες αποστάσεις χωρίς την ταλαιπωρία της χρήσης μιας ίνας. Οι στρατιωτικές επικοινωνίες και τα συστήματα καθοδήγησης όπλων, για παράδειγμα, θα μπορούσαν να ωφεληθούν από την αποστολή οπτικών παλμών κωδικοποιημένων δεδομένων μέσω του αέρα. Το πρόβλημα είναι ότι οι παλμοί απλώνονται πλευρικά καθώς ταξιδεύουν και μπορεί να μην έχουν αρκετά υψηλές εντάσεις ώστε να ανιχνευθούν από τον δέκτη.

Τώρα, Howard Milchberg και συνεργάτες στο Πανεπιστήμιο του Μέριλαντ βρήκαν μια πιθανή λύση σε αυτή την οπτική εξάπλωση πυροδοτώντας ένα ισχυρό λέιζερ 45 μέτρα κατά μήκος του διαδρόμου ενός κτιρίου πανεπιστημιούπολης. Το σχήμα τους περιλαμβάνει την εκτόξευση ενός επαναλαμβανόμενου κυλινδρικού σχεδίου έντονων παλμών κατά μήκος του διαδρόμου. Οι παλμοί θερμαίνουν τον αέρα που ταξιδεύουν μέσα από αυτόν, διασκορπίζοντας τον αέρα και δημιουργώντας μια περιοχή μικρότερης πυκνότητας. Το συνολικό αποτέλεσμα είναι να δημιουργηθεί ένας σωλήνας αέρα χαμηλής πυκνότητας που περιβάλλει έναν πυρήνα αδιατάρακτου αέρα σε υψηλότερη πυκνότητα.

Αυτό δημιουργεί έναν οπτικό κυματοδηγό που δρα σαν μια οπτική ίνα. Για να ελέγξει την αποτελεσματικότητά του στη μετάδοση πληροφοριών, η ομάδα εκτόξευσε πολύ ασθενέστερους παλμούς φωτός μέσω του πυρήνα του κυματοδηγού. Βρήκαν ότι περίπου το 20% του φωτός που διαφορετικά θα χανόταν μεταδόθηκε σε 45 μέτρα.

Φωτίζοντας ένα μονοπάτι μήκους χιλιομέτρου

Ο Milchberg λέει ότι το πείραμα «ανοίγει το μονοπάτι για ακόμη μεγαλύτερους κυματοδηγούς και πολλές εφαρμογές». Και προσθέτει, «Με βάση τα νέα λέιζερ που πρόκειται να αποκτήσουμε σύντομα, έχουμε τη συνταγή να επεκτείνουμε τους οδηγούς μας σε ένα χιλιόμετρο και περισσότερο».

Η έρευνα περιγράφεται σε μια εργασία που έγινε αποδεκτή για δημοσίευση στο Φυσική εξέταση X.

Αν υπάρχει ένα είδος μουσικής που θα πρέπει να αψηφά την περιγραφή από τους φυσικούς, η τζαζ θα ήταν ο υποψήφιος μου. Το είδος ευδοκιμεί στον αυτοσχεδιασμό και τον αυθορμητισμό των μουσικών, κάτι που υπέθεσα ότι θα ήταν πολύ δύσκολο να περιγραφεί χρησιμοποιώντας εξισώσεις.

Όμως ο Γερμανός φυσικός Theo Geisel βρήκε διαφορετικά σε μια μελέτη για το πώς τα μέλη των τζαζ συνόλων χρησιμοποιούν μικροσκοπικές αποκλίσεις στους σχετικούς χρονισμούς των νότων που παίζουν. Βρήκαν ότι αυτές οι παραλλαγές στο downbeat είναι υπεύθυνες για το «swing», αυτή τη βασική αλλά άυλη ποιότητα που έχει ο μπασίστας της τζαζ Κρίστιαν Μακ Μπρίντε περιγράφει ως «αίσθημα».

Μπορείτε να διαβάσετε περισσότερα για τη φυσική της τζαζ – και να ακούσετε τον McBride να επιδεικνύει ταλάντευση – σε αυτό το άρθρο στον ιστότοπο NPR, “Τι κάνει αυτό το τραγούδι να ακούγεται; Επιτέλους, οι φυσικοί ξετυλίγουν ένα μυστήριο της τζαζ".

• SEO Powered Content & PR Distribution. Ενισχύστε σήμερα.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Ενισχύθηκε η γνώση. Πρόσβαση εδώ.
• πηγή: https://physicsworld.com/a/laser-sculpts-a-waveguide-in-campus-corridor-the-physics-of-how-jazz-gets-its-swing/