輸送特性

音以外に光より速く移動できるものはありません。これは、音を「超光速」速度で動かすために珍しい導波管を設計したと言う一部の米国の物理学者の主張です(Appl。Phys。Lett。90014102)。

光速よりも速い

音は、多くの場合、多数の重ねられた波で構成されます特定の時点で、これらの構成波はすべて建設的に結合してパルスを生成し、パルスは「グループ速度」と呼ばれる速度で媒体を移動します。

通常の分散媒体では、波の速度はその波長に比例するため、グループの速度はその構成波の平均速度よりも遅くなります。しかし、「異常に」分散媒体(特定の周波数で高度に吸収または減衰する媒体)では、速度は波長に反比例します。つまり、群速度ははるかに速くなる可能性があります。

確かに、光の群速度は真空中の光速よりも速く移動することがすでに示されていますが、これまで超光速音響波は理論上しか存在せず、群速度を100万倍近く増加させる必要がありました。 。

米国のミドルテネシー州立大学のウィリアム・ロバートソンらは、驚くほど単純な導波路に音速を送ることで、「光よりも速い」音を出すことができました。内部では、ループフィルターが信号を2つの等しくない長さのパスに沿って分割し、それを再結合して大量の異常分散を生成します。それらは互いに干渉するため、元のパルスの形状を複製します。これにより、同じ時間空間で音がより遠くに、したがってより速く伝わったという印象を与えます。

ロバートソン氏によると、このようなスプリットパス干渉は、音源が硬い場所の近くにある場合にも自然に発生する可能性があります。壁:音の一部はリスナーに直接到達し、一部は壁で跳ね返るときに少し長いパスからリスナーに到達します。したがって、彼は、超光速音は「日常」の発生であると言いますが、ほとんどの場合、気付くには微妙すぎます。

アインシュタインの特殊相対性理論の支持者は心配する必要はありません。パルスを構成する基礎となる波は残ります。管腔下の速度では、情報、物質、またはエネルギーが実際に光より速く移動することはありません。(関連リンク:「管腔下」を参照してください。)

「効果は、以前の電気的または光学的実験で観察されたものと同じです。ロバートソンはPhysicsWebに語った。「わずかに驚くべき違いは、パルスを構成する音波が光よりもはるかにゆっくりと移動することです。」

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