Schallimpulse übersteigen Lichtgeschwindigkeit

Eine Gruppe von High School und College-Lehrer und Schüler Schallimpulse schneller als Licht übertragen hat – jedenfalls zu einem Verständnis der Lichtgeschwindigkeit.

Die Ergebnisse entsprechen den von Einsteins Relativitätstheorie, erwarten Sie also nicht diese Forschung auf Ton-angetrieben Raumschiffe zu führen, die schneller als das Licht fliegen. Dennoch konnte die Arbeit Sporn Forschung dazu beitragen, das erhöht die Geschwindigkeit der elektrischer und anderer Signale höher als zuvor.

Die standard Metrik für die Lichtgeschwindigkeit ist der Lichtgeschwindigkeit im Vakuum Reisen. Diese Konstante als cbezeichnet etwa 186.000 Meilen pro Sekunde oder etwa eine Million mal die Schallgeschwindigkeit in Luft. Nach Einsteins Arbeit können nicht Materie und Signale Reisen schneller als c.

PVC-Wissenschaft

Jedoch Physiker William Robertson an der Middle Tennessee State University in Murfreesboro, zusammen mit einem High-School-Lehrer, zwei Studenten und zwei Schülerinnen und Schüler, je nachdem, wie Sie es geschafft Schallimpulse schneller als c mit wenig mehr als ein Kunststoff Sanitär-Rohr und Soundkarte des Computers übertragen.

"Dieses Experiment wirklich Keller Wissenschaft", sagte Robertson LiveScience.

Der Schlüssel zum Verständnis ihrer Ergebnisse, Online-2. Januar in der Fachzeitschrift Applied Physics Letters, ist jeder Impuls von Ton oder Licht als eine Gruppe von vermischten Wellen Vorstellungsvermögen. Dieser Puls steigt und fällt mit Energie über den Raum, mit einem Spitzenwert von Stärke in der Mitte.

Messing mit Lichtgeschwindigkeit In einem unabhängigen früheren Experiment verwendet Robert Boyd an der University of Rochester ähnliche Prinzipien Impulse von Licht Reisen schneller als cund rückwärts zu machen. Finden Sie eine Grafik oder animation oder lesen Sie die Geschichte.

Robertson und seine Kollegen übertragen Schallimpulse von der Soundkarte durch eine Schleife aus PVC Sanitär-Rohr und Verbinder aus dem Baumarkt gemacht. Diese Schleife aufgeteilt und dann die kleinen Wellen, aus denen jeder Impuls rekombiniert.

Dies führte zu einem neugierigen Ergebnis. Bei der Betrachtung eines Impulses, die eingegeben und dann das Rohr verlassen, bevor der Höhepunkt der Eingabe Puls sogar in das Rohr bekam hatte der Gipfel des aufregenden Puls bereits das Rohr verlassen.

Wenn die Geschwindigkeiten der einzelnen Wellen, aus denen ein Schallimpuls in diesem Setup zusammen genommen werden, überschritten die "Gruppengeschwindigkeit" des Pulses c.

"Ich glaube, dass dies die erste experimentelle Demonstration der sound geht schneller als das Licht", sagte Robertson. Bisherigen Untersuchungen ist es möglich, elektrische und sogar leichte Impulse mit Gruppe Geschwindigkeiten von mehr als cübertragen nachgewiesen.

Gemeinsame Sache?

Robertson erklärte, dass diese schneller als Licht akustische Wirkung wahrscheinlich alltäglich aber nicht wahrnehmbar ist.

"Loop-Filter, mit denen wir teilt und dann rekombiniert Ton zwei ungleiche Länge Pfaden", sagte er. "Solche"Split-Path"Störung tritt häufig im Alltag."

Zum Beispiel: "Wenn eine Schallquelle in der Nähe eine harte Wand befindet, einige Sound erreicht den Hörer direkt von der Quelle während einige Ton den längeren Weg reist, der den Sound von der Wand reflektiert. Die Klänge rekombinieren an den Hörer,"sagte Robertson. Aber die Schwäche der Signale und die Tatsache, dass alle daraus resultierenden Unterschiede im Timing sehr leichte "bedeuten, dass wir niemals in der Lage, diesen Effekt zu hören."

Keiner der einzelnen Wellen, aus denen die Schallimpulse reiste schneller als c. Das heißt, war Einsteins Relativitätstheorie erhalten. Dies bedeutet, dass man eine Nachricht schneller als das Licht nicht, zum Beispiel schreien könnte.

Dennoch könnte diese Forschung technische Anwendungen haben. Robertson erklärte, dass obwohl es nicht möglich, Informationen schneller als das Licht zu senden, es, dass diese Techniken ermöglichen könnte scheint, verlegen Sie langsamer als Licht-Signale in elektronischen Schaltungen schneller als zuvor.

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