Laser scolpisce una guida d'onda nel corridoio del campus, la fisica di come il jazz ottiene il suo swing

Una fibra ottica è ideale per la trasmissione di informazioni su lunghe distanze perché le sue proprietà ottiche assicurano che gli impulsi luminosi rimangano all'interno della fibra, anche se la fibra curva dietro un angolo. Tuttavia, a volte sarebbe conveniente effettuare comunicazioni ottiche su lunghe distanze senza il fastidio di utilizzare una fibra. Le comunicazioni militari e i sistemi di guida delle armi, ad esempio, potrebbero trarre vantaggio dall'invio di impulsi ottici codificati attraverso l'aria. Il problema è che gli impulsi si espandono lateralmente mentre viaggiano e potrebbero non avere intensità sufficientemente elevate per essere rilevati dal ricevente.

Adesso, Howard Milchberg e colleghi presso l'Università del Maryland hanno trovato una possibile soluzione a questa diffusione ottica sparando un potente laser a 45 m lungo il corridoio di un edificio del campus. Il loro schema prevede lo sparo di uno schema cilindrico ripetuto di intensi impulsi lungo il corridoio. Gli impulsi riscaldano l'aria che la attraversano, disperdendola e creando una regione di minore densità. L'effetto complessivo è quello di creare un tubo di aria a bassa densità che circonda un nucleo di aria imperturbabile a densità maggiore.

Questo crea una guida d'onda ottica che si comporta in modo molto simile a una fibra ottica. Per testare la sua efficacia nel trasmettere informazioni, il team ha emesso impulsi di luce molto più deboli attraverso il nucleo della guida d'onda. Hanno scoperto che circa il 20% della luce che altrimenti andrebbe persa è stata trasmessa su 45 m.

Un percorso lungo un chilometro

Milchberg afferma che l'esperimento "apre la strada per guide d'onda ancora più lunghe e molte applicazioni". Aggiunge: "Sulla base dei nuovi laser che presto otterremo, abbiamo la ricetta per estendere le nostre guide a un chilometro e oltre".

La ricerca è descritta in un documento che è stato accettato per la pubblicazione in Revisione fisica X.

Se c'è un tipo di musica che dovrebbe sfidare la descrizione dei fisici, il jazz sarebbe il mio candidato. Il genere prospera sull'improvvisazione e la spontaneità dei musicisti, qualcosa che pensavo sarebbe stato molto difficile da descrivere usando le equazioni.

Ma il fisico tedesco Teo Geisel ha trovato il contrario in uno studio su come i membri degli ensemble jazz usano piccole deviazioni nei tempi relativi delle note che suonano. Hanno scoperto che queste variazioni sul battere sono responsabili dello "swing", quella qualità essenziale ma intangibile che il bassista jazz Christian McBride descrive come una "sensazione".

Puoi leggere di più sulla fisica del jazz – e ascoltare la dimostrazione dello swing di McBride – in questo articolo sul sito web di NPR, “Cosa fa oscillare quella canzone? Alla fine, i fisici svelano un mistero del jazz".

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• Fonte: https://physicsworld.com/a/laser-sculpts-a-waveguide-in-campus-corridor-the-physics-of-how-jazz-gets-its-swing/