Laser sculptează un ghid de undă în coridorul campusului, fizica modului în care jazz-ul își face leagănul

Laser sculptează un ghid de undă în coridorul campusului, fizica modului în care jazz-ul își face leagănul

Coridorul laser
Coridorul luminii: un laser este trimis pe un hol la Universitatea din Maryland. (Cu amabilitatea: Intense Laser-Matter Interactions Lab/UMD)

O fibră optică este ideală pentru transmiterea informațiilor pe distanțe lungi, deoarece proprietățile sale optice asigură că impulsurile de lumină rămân în interiorul fibrei, chiar dacă fibra se curbează după un colț. Cu toate acestea, uneori ar fi convenabil să faceți comunicații optice pe distanțe lungi fără bătaia de cap de a utiliza o fibră. Comunicațiile militare și sistemele de ghidare a armelor, de exemplu, ar putea beneficia de trimiterea de impulsuri optice codificate cu date prin aer. Problema este că pulsurile se răspândesc lateral pe măsură ce călătoresc și este posibil să nu aibă intensități suficient de mari pentru a fi detectate de către destinatar.

Acum, Howard Milchberg și colegii de la Universitatea din Maryland au găsit o posibilă soluție la această răspândire optică prin tragerea unui laser puternic de 45 m de-a lungul coridorului unei clădiri din campus. Schema lor presupune lansarea unui model cilindric repetat de impulsuri intense de-a lungul coridorului. Impulsurile încălzesc aerul pe care îl traversează, dispersând aerul și creând o regiune cu densitate mai mică. Efectul general este de a crea o conductă de aer cu densitate scăzută care înconjoară un nucleu de aer neperturbat la densitate mai mare.

Acest lucru creează un ghid de undă optic care acționează mult ca o fibră optică. Pentru a-și testa eficacitatea la transmiterea informațiilor, echipa a emis impulsuri de lumină mult mai slabe prin miezul ghidului de undă. Ei au descoperit că aproximativ 20% din lumina care altfel s-ar pierde a fost transmisă pe 45 m.

Aprinzând o potecă lungă de un kilometru

Milchberg spune că experimentul „schimbă calea pentru ghiduri de undă și mai lungi și multe aplicații”. El adaugă: „Pe baza noilor lasere pe care urmează să le obținem în curând, avem rețeta de a ne extinde ghidurile la un kilometru și mai mult”.

Cercetarea este descrisă într-o lucrare care a fost acceptată pentru publicare în Revizuirea fizică X.

Dacă există un tip de muzică care ar trebui să sfideze descrierea de către fizicieni, jazz-ul ar fi candidatul meu. Genul se dezvoltă pe improvizația și spontaneitatea muzicienilor, ceva despre care am presupus că ar fi foarte greu de descris folosind ecuații.

Dar fizicianul german Theo Geisel a descoperit altfel într-un studiu al modului în care membrii ansamblurilor de jazz utilizează mici abateri în sincronizarea relativă a notelor pe care le cântă. Ei au descoperit că aceste variații ale downbeat-ului sunt responsabile pentru „swing”, acea calitate esențială, dar intangibilă, pe care basistul de jazz. Christian McBride descrie ca un „simțire”.

Puteți citi mai multe despre fizica jazzului – și ascultați McBride demonstrând swing – în acest articol de pe site-ul NPR, „Ce face ca acel cântec să se leagăne? În cele din urmă, fizicienii dezvăluie un mister jazz".

Timestamp-ul:

Mai mult de la Lumea fizicii