Laser beeldhouwt een golfgeleider in de campusgang, de fysica van hoe jazz aan de gang komt

Een optische vezel is ideaal voor het verzenden van informatie over lange afstanden, omdat de optische eigenschappen ervan ervoor zorgen dat lichtpulsen binnen de vezel blijven, zelfs als de vezel een hoek om buigt. Soms zou het echter handig zijn om optische communicatie over lange afstanden uit te voeren zonder het gedoe van het gebruik van glasvezel. Militaire communicatie- en wapengeleidingssystemen zouden bijvoorbeeld kunnen profiteren van het verzenden van data-gecodeerde optische pulsen door de lucht. Het probleem is dat de pulsen zich lateraal verspreiden terwijl ze reizen en mogelijk niet voldoende hoog zijn om door de ontvanger te worden gedetecteerd.

Nu, Howard Milchberg en collega's aan de Universiteit van Maryland hebben een mogelijke oplossing voor deze optische spreiding gevonden door een krachtige laser 45 meter langs de gang van een campusgebouw af te vuren. Hun plan omvat het afvuren van een zich herhalend cilindrisch patroon van intense pulsen langs de gang. De pulsen verwarmen de lucht die ze er doorheen reizen, waardoor lucht wordt verspreid en een gebied met een lagere dichtheid ontstaat. Het totale effect is dat er een pijp met lucht met een lage dichtheid ontstaat die een kern van onverstoorde lucht met een hogere dichtheid omringt.

Hierdoor ontstaat een optische golfgeleider die veel op een optische vezel lijkt. Om de doeltreffendheid ervan bij het verzenden van informatie te testen, vuurde het team veel zwakkere lichtpulsen af ​​door de kern van de golfgeleider. Ze ontdekten dat ongeveer 20% van het licht dat anders verloren zou gaan, over 45 meter werd doorgelaten.

Een kilometer lang pad banen

Milchberg zegt dat het experiment “de weg baant voor nog langere golfgeleiders en vele toepassingen”. Hij voegt eraan toe: “Gebaseerd op de nieuwe lasers die we binnenkort krijgen, hebben we het recept om onze gidsen uit te breiden tot een kilometer en verder.”

Het onderzoek is beschreven in een paper dat is geaccepteerd voor publicatie in Fysieke beoordeling X.

Als er één soort muziek is die de beschrijving door natuurkundigen zou moeten tarten, dan zou jazz mijn kandidaat zijn. Het genre gedijt op de improvisatie en spontaniteit van muzikanten, iets waarvan ik aannam dat het heel moeilijk zou zijn om het met behulp van vergelijkingen te beschrijven.

Maar de Duitse natuurkundige Theo Geisel heeft iets anders ontdekt in een onderzoek naar de manier waarop de leden van jazzensembles kleine afwijkingen gebruiken in de relatieve timing van de noten die ze spelen. Ze ontdekten dat deze variaties op de downbeat verantwoordelijk zijn voor ‘swing’, die essentiële maar ongrijpbare kwaliteit die de jazzbassist ervaart. Christian McBride omschrijft het als een ‘gevoel’.

Meer over de fysica van jazz – en luisteren naar McBride die swing demonstreert – kun je lezen in dit artikel op de NPR-website: “Wat maakt dat nummer swingend? Eindelijk ontrafelen natuurkundigen een jazzmysterie'.

• Door SEO aangedreven content en PR-distributie. Word vandaag nog versterkt.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligentie. Kennis versterkt. Toegang hier.
• Bron: https://physicsworld.com/a/laser-sculpts-a-waveguide-in-campus-corridor-the-physics-of-how-jazz-gets-its-swing/