Lego -figurer har ingen chance for at vende tiden

En skare på 29 står stille, placeret som udkigsposter i forskellige retninger. Et kvidre tegner stilheden, før den bliver erstattet af en tydelig summen. Det summende bliver stærkere, falder så pludselig tilbage i stilhed. 28 Lego-figurer skifter lidt-de overlever. Men en uheldig ledsager ligger på ryggen, væltet af en usynlig kraft.

Synderen til denne miniaturekatastrofe? Målrettede lydvibrationer - også kendt som tidsomvendelse - høflighed af Brigham Young University -fysikprofessor Brian Anderson.

"Tidsvending er virkelig som buktaler, "Sagde Anderson." Men i stedet for at smide vores stemme til et andet sted, vi fokuserer vibrationer på et målsted, der kan være langt fra, hvor vibrationerne stammer fra. "

I videodemonstrationer indlejret i onlineversionen af Journal of the Acoustical Society of America artikel, Anderson og studerende medforfattere opdager en række objekter. Når lyden retter sig mod en Lego, legoen springer i luften, før den styrter til jorden. Når lyd målretter salt drysset på et bord, hundredvis af korn stiger og falder som et springvand. Det er et øjeblik, der blinker, og du vil savne det (medmindre du ser i slowmotion).

Hverken en Time-Turner eller en DeLorean er nødvendig for at tidsomskiftning skal fungere, netop fordi Anderson ikke vender tiden:han vender lydbølger. "Det kaldes tidsomvendelse, men vi bliver ikke yngre ved at gøre dette, " han sagde.

I stedet, hans team spiller en impuls fra en lydkilde og registrerer dens reaktion med en sensor (f.eks. en mikrofon) på det målrettede sted. Denne sensor fanger hele lyden, mens bølgerne hopper rundt i miljøet, før de når sensoren. Holdet bruger derefter software til at vende signalet og afspille det. Denne simple omvendelse får bølgerne til at spore deres skridt og målretter dem direkte til det påtænkte sted.

Selvom denne teknik let kan vælte Lego -figurer, dens applikationer strækker sig yderligere. Nogle bruger tidsomvendelse til at ødelægge nyresten eller lokalisere undervandsgenstande som ubåde. Anderson anvender det til at lokalisere revner i opbevaringsbeholdere til atomaffald, og han forestiller sig en række yderligere anvendelser i områder, herunder privat kommunikation og målrettet støjreduktion.

Du har muligvis oplevet en lignende tidsomvendt proces uden for disse højteknologiske applikationer, men det havde sandsynligvis et andet navn.

"Nogle værelser har en naturlig fokuseringseffekt, normalt et sted med et elliptisk formet loft, hvor du kan stå og tale ét sted og lytte ganske godt et andet sted:det kaldes den hviskende gallerieffekt, "Sagde Anderson." Med tidens vending, vi træner hovedsageligt vores udstyr til at bruge enhver form for rum som et hviskende galleri. "

I betragtning af tidsomvendelsens enorme potentiale, Anderson er fokuseret på mere end bare at forbedre sine Lego ninja -træk. Men, i hvert fald i de folkeskolepræsentationer, han har lavet, legetøjet er nyttigt til at gøre videnskaben både tilgængelig og sjov.

"Først kan videnskaben virke skræmmende og kompliceret, men når du bruger noget som Lego -figurer til at demonstrere videnskabens magt, måske vil de indse, at når de bliver store, videnskab kan gøre dem i stand til at blive ved med at spille. "