Laser skulpterar en vågledare i campus korridor, fysiken om hur jazzen får sitt sväng

En optisk fiber är idealisk för att överföra information över långa avstånd eftersom dess optiska egenskaper säkerställer att ljuspulser stannar kvar inuti fibern, även om fibern kröker sig runt ett hörn. Emellertid skulle det ibland vara bekvämt att göra optisk kommunikation över långa avstånd utan att behöva använda en fiber. Militära kommunikations- och vapenledningssystem skulle till exempel kunna dra nytta av att skicka datakodade optiska pulser genom luften. Problemet är att pulserna sprids ut i sidled när de färdas och kanske inte har tillräckligt höga intensiteter för att upptäckas av mottagaren.

Nu, Howard Milchberg och kollegor vid University of Maryland har hittat en möjlig lösning på denna optiska spridning genom att avfyra en kraftfull laser 45 m längs korridoren i en campusbyggnad. Deras schema innebär att ett upprepat cylindriskt mönster av intensiva pulser avfyras längs korridoren. Pulserna värmer luften som de färdas genom den, sprider luft och skapar ett område med lägre densitet. Den övergripande effekten är att skapa ett rör av lågdensitetsluft som omger en kärna av ostörd luft med högre densitet.

Detta skapar en optisk vågledare som fungerar ungefär som en optisk fiber. För att testa dess effektivitet vid överföring av information avfyrade teamet mycket svagare ljuspulser genom vågledarens kärna. De fann att cirka 20 % av ljuset som annars skulle gå förlorat sändes över 45 meter.

Flammande en kilometerlång stig

Milchberg säger att experimentet "banar vägen för ännu längre vågledare och många tillämpningar". Han tillägger, "Baserat på nya lasrar vi snart kommer att få, har vi receptet att utöka våra guider till en kilometer och längre."

Forskningen beskrivs i en artikel som har godkänts för publicering i Fysisk granskning X.

Om det finns en typ av musik som skulle trotsa beskrivningar av fysiker, skulle jazz vara min kandidat. Genren frodas på musikers improvisation och spontanitet, något som jag antog skulle vara väldigt svårt att beskriva med hjälp av ekvationer.

Men den tyske fysikern Theo Geisel har funnit annat i en studie av hur medlemmarna i jazzensembler använder små avvikelser i de relativa timingarna för de toner de spelar. De fann att dessa variationer på downbeat är ansvariga för "swing", den väsentliga men ändå immateriella egenskapen som jazzbasisten Christian McBride beskriver som en "känsla".

Du kan läsa mer om jazzens fysik – och lyssna på McBride demonstrera swing – i den här artikeln på NPRs webbplats, "Vad får den låten att svänga? Äntligen reder fysiker upp ett jazzmysterium".

• SEO-drivet innehåll och PR-distribution. Bli förstärkt idag.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Kunskap förstärkt. Tillgång här.
• Källa: https://physicsworld.com/a/laser-sculpts-a-waveguide-in-campus-corridor-the-physics-of-how-jazz-gets-its-swing/