22-11-2005, 00:09
|
|
|
|
חבר מתאריך: 20.06.03
הודעות: 5,616
|
|
התכוננו להפתעה: מסתבר שמהירות הקול עשויה להיות גדולה ממהירות האור
http://www.nrg.co.il/online/10/ART1/009/701.html
ויהי קול
התכוננו להפתעה: מסתבר שמהירות הקול עשויה להיות גדולה ממהירות האור
האם גל קול יכול לנוע מהר יותר מהאור? קשה להאמין, אבל מסתבר שכן. והדבר אף הודגם בניסוי פשוט יחסית. הפיזיקאי ג'ואל מובליי מאוניברסיטת מיסיסיפי שבארצות הברית שיגר קבוצת גלים באולטרה-סאונד-וגילה שהמהירות שלהם היתה "סופר-לומינלית".כלומר: גבוהה מהאור שמתקדם בתוך ואקום במהירות של 300 אלף ק"מ בשנייה.
מובליי הצליח לגרום לכך באמצעות שיגור האולטרה-סאונד דרך מים שבתוכם אלפי כדורי פלסטיק זערוריים בקוטר של 0.1 מ"מ. כך נוצר בתוך המים גל אורך, או תדר, שמהירותו גדולה ב-5 סדרי-גודל ממהירות הקול. בשיא המהירות – שנמשכה חלקיק שנייה – עקף הגל גם את מהירות האור.
סופר-לומינליות היא מצב תיאורטי שמוכר באסטרופיזיקה. היא מתרחשת,למשל,בקוואזרים – שהם כוכבים שמשדרים אותו בתדרי רדיו (המכונים גם "כוכבים פועמים" או "כוכבי רדיו"). מדי פעם נצפה בהם הבזק אור – אלא שהאור הזה לא מעביר חומר, מידע או אנרגיה כפי שקורה כשאור בתנועה.
אותות אור הם בעלי אורכי גל במגוון רחב ובמהירויות שונות. המהירות הגדולה של גל הקול בניסוי היתה בעצם מהירות ההתפשטות של האותות בתערובת המים והכדורים הזעירים. בזכות הכדורים האלה, ששימשו כסמנים לתנועת הגל, אפשר היה לבצע את המדידה.
המדען האמריקני דיווח, כי על-פי החישוב שלו אפשר להגביר את מהירות ההתפשטות של אות גל קול אולטרה-סאונדי ב-5 סדרי גודל. הגל עבר דרך מכל שהכיל 8 מ"ל מים וכ-400 אלף חרוזי פלסטיק קטנטנים, ממש כמו אבקה. כך שלמרות המספר הגדול שלהם, הם תפסו רק 5% מנפח התערובת.
כשהגבירו את מהירות האות הקולי, התרחשה דיספרסיה (פיזור) – אורכי הגל השונים זזו לכיוונים שונים בזמן שהתפשטו.כשהאות נכנס לתוך המים,הוא עבר פיזור משמעותי,הגביר את מהירותו, וכך נוצרו מהירויות שונות של אורכי הגל.
התהליך המהיר גורם לשינויים בצורת האות הקולי, ובפרק זמן קצר מאוד, הוא אפילו מצליח להתקדם במהירות גבוהה משל האור. הניסוי הדגים שמהירויות כאלו, כמו של אור, אפשריות גם בגלי קול. עד עכשיו העניין היה אפשרי באופן תיאורטי, אבל לראשונה הוא הודגם באופן מעשי במערכת פשוטה מאוד – ולא במאיצי חלקיקים.
http://www.nrg.co.il/online/10/ART1/009/701.html
|