Недавно в музее Швейцарской высшей технической школы Цюриха появилась интересная игра. Задача игроков – сбить фигурки LEGO, используя инвертированный звук. Это необычное устройство – творение американских физиков из Университета Бригама Янга. В такой легкой игровой манере они рассказывают о таком явлении, как обращенная акустическая волна, и демонстрируют ее возможности.
Как это работает?
Звук – это волна. И, как все волны, он уносится и рассеивает энергию от источника в пространство. Можно представить это как круги, расходящиеся по воде от брошенного камня. Обратный этому процесс – фокусировка, при которой волны сходятся в одной точке. Самый простой пример – собирающие линзы.
Американские исследователи объединили оба этих явления в своей игре. Для этого они использовали обращенную акустическую волну. Сначала в точке А создается точечный импульс, который доходит до точки В. Профиль распространения волны записывается и инвертируется. На его основе создается обращенная волна. С ее помощью нужно сбить фигурки противника, не затронув свои. Подробнее процесс показал на своем YouTube-канале один из исследователей, Брайан Андерсон:
Больше, чем игрушка
Игра с LEGO-фигурками – не единственное место, где можно использовать акустический феномен. Еще с 60-х годов XX века он применяется для передачи сообщений между подводными лодками.
Используется он и в медицине. Обращенные звуковые волны помогают разрушать опухоли в мозге или камни в почке безоперационным способом. Физики применяют их в качестве универсального инструмента измерения. С помощью обращения звуковой волны можно обнаружить источник землетрясения или дефекты емкостей для отработанного ядерного топлива.
О других необычных применениях звука читайте: