Laser esculpe um guia de ondas no corredor do campus, a física de como o jazz ganha seu swing

Laser esculpe um guia de ondas no corredor do campus, a física de como o jazz ganha seu swing

corredor de laser
Corredor de luz: um laser é enviado por um corredor da Universidade de Maryland. (Cortesia: Intense Laser-Matter Interactions Lab/UMD)

Uma fibra ótica é ideal para transmitir informações em longas distâncias porque suas propriedades óticas garantem que os pulsos de luz permaneçam dentro da fibra, mesmo se a fibra se curvar em um canto. No entanto, às vezes seria conveniente fazer comunicações ópticas em longas distâncias sem o incômodo de usar uma fibra. Os sistemas militares de comunicação e orientação de armas, por exemplo, poderiam se beneficiar do envio de pulsos ópticos codificados por dados pelo ar. O problema é que os pulsos se espalham lateralmente à medida que viajam e podem não ter intensidades altas o suficiente para serem detectados pelo receptor.

Agora, Howard Milchberg e colegas da Universidade de Maryland encontraram uma possível solução para essa propagação óptica disparando um poderoso laser de 45 m ao longo do corredor de um prédio do campus. Seu esquema envolve disparar um padrão cilíndrico repetitivo de pulsos intensos ao longo do corredor. Os pulsos aquecem o ar que trafegam por ele, dispersando o ar e criando uma região de menor densidade. O efeito geral é criar um tubo de ar de baixa densidade que envolve um núcleo de ar não perturbado de densidade mais alta.

Isso cria um guia de onda óptico que age como uma fibra óptica. Para testar sua eficácia na transmissão de informações, a equipe disparou pulsos de luz muito mais fracos através do núcleo do guia de ondas. Eles descobriram que cerca de 20% da luz que seria perdida foi transmitida ao longo de 45 m.

Desbravando um caminho de um quilômetro

Milchberg diz que o experimento “abre caminho para guias de onda ainda mais longos e muitas aplicações”. Ele acrescenta: “Com base nos novos lasers que teremos em breve, temos a receita para estender nossos guias até um quilômetro e além”.

A pesquisa está descrita em um artigo que foi aceito para publicação em Revisão física X.

Se existe um tipo de música que desafiaria a descrição dos físicos, o jazz seria meu candidato. O gênero prospera na improvisação e na espontaneidade dos músicos, algo que presumi ser muito difícil de descrever usando equações.

Mas o físico alemão Theo Geisel descobriu o contrário em um estudo sobre como os membros de conjuntos de jazz usam pequenos desvios nos tempos relativos das notas que tocam. Eles descobriram que essas variações no tempo forte são responsáveis ​​pelo “swing”, aquela qualidade essencial e intangível que o baixista de jazz Christian McBride descreve como uma “sensação”.

Você pode ler mais sobre a física do jazz – e ouvir McBride demonstrar swing – neste artigo no site da NPR, “O que faz essa música balançar? Finalmente, físicos desvendam um mistério do jazz".

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