Zvukové vlny, ktoré sa správajú ako svetlo: Revolučný objav roztrieštil predstavy o zvuku a jeho šírení
Tím vedcov z University of Hong Kong objavil nový druh zvukových vĺn.
Výskumníci z University of Hong Kong objavili nový typ zvukovej vlny, ktorý má rovnaký spin a moment hybnosti, ako svetlo, píše portál SciTech Daily.
Tvrdia, že ich objav roztrieštil predchádzajúce predstavy o zvukovej vlne a mohol by otvoriť dvere novým technológiám v oblastiach komunikácie, či akustického zobrazovania. Ich práca bola publikovaná vo vedeckom časopise Nature Communications.
Vedci vysvetľujú, že doteraz sme chápali dva druhy vĺn. Prvým typom sú vlny, ako napríklad svetlo, ktoré sa vibrujú rovnobežne v smere ich šírenia. Druhým typom sú napríklad zvukové vlny, ktoré vibrujú priečne na smer ich šírenia. Nový objav však zmenil spôsob, akým zvukové vlny chápeme.
„Ak by ste sa s niekým rozprávali o tom, že zvuková vlna sa môže šíriť ako svetlo, pravdepodobne by vás vysmial. V učebniciach sa jasne píše, že zvuková vlna vibruje priečne na smer jej šírenia. Je to pravda, aspoň v bežných situáciách, no pri špecifických podmienkach sa správanie zvukovej vlny mení,“ vyjadril sa doktor Wang Shubo, z University of Hong Kong.
Vo vzduchu, alebo vode, neexistuje takzvaná posúvajúca sila, čo je dôvod, prečo sa zvuk šíri tak, ako sa šíri. Doktor Wang Shubo však prišiel na spôsob, ako vytvoriť umelú posúvajúcu silu. Ak sa vzduch rozdelí na takzvané meta-atómy, spoločný pohyb meta-atómov môže viesť ku vzniku nového typu zvukovej vlny.
Nový druh komunikácie?
Aby sa tento pokus mohol stať skutočnosťou Shubo a jeho vedecký tím navrhli špeciálny druh umelého materiálu, ktorý sa nazýva mikropolárny metamateriál. V podstate ide o štruktúru, kde je vzduch uväznený v navzájom prepojených rezonátoroch, v ktorých vznikajú meta-atómy. Tento materiál je dostatočne pevný na to, aby vibroval len vzduch, ktorý sa v ňom nachádza. Tak dokážu podporiť šírenie zvukových vĺn.
Neprehliadnite
Teoretické výpočty vedcom ukázali, že pohyb vzduchových meta-atómov vytvorí posúvajúcu silu, ktorá vytvorí typ zvukovej vlny, ktorá sa správa ako svetlo. Vo vnútri špeciálneho materiálu sa totiž vzduch začne správať ako elastický materiál, vďaka čomu sa môže tento typ zvukovej vlny šíriť. Vedcom sa podarilo dokázať, že aj zvukové vlny môžu mať svoj spin a moment hybnosti, rovnako ako svetlo. Ich práca naznačuje, že v budúcnosti môžu vedci zvuk upravovať do väčšej miery, než dnes.
Tím vedcov tvrdí, že ich revolučný objav bol len akýmsi predjedlom. Momentálne pracujú na ďalších výskumoch a ich cieľom je nazrieť hlbšie do zvláštnych vlastností nového typu zvukovej vlny. Predpokladajú, že v budúcnosti nájdu spôsob, ako zakódovať do týchto zvukových vĺn viac dát. To znamená, že by sme mohli prekonať tradičnú komunikáciu, za použitia normálnych zvukových vĺn.
Komentáre