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用“扭弯”的声音,验证50年前的理论


点击:191 作者:玉屏侗族自治县伤减二手车交易网 日期:2020-07-03 15:00:36

  来源:原理

  1969年,英国物理学家彭罗斯(Roger Penrose)挑出,能够经历将一个物体消极到暗洞的能层来产生能量。能层是暗洞事件视界的外层,在那里,物体倘若想要保持静止,就必须以比光速更快的速度移动。

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  彭罗斯展望,物体将在这个不清淡的空间区域中获得负能量。倘若有人丢下一个物体,并让这个物体一分为二,其中一半落入暗洞,而另一半则被重新收回,逆冲的走为则能够测量负能量的亏损,实际上,收回的一半将从暗洞的旋转中获得能量。

  然而,这一过程在工程学上来说是极大的挑衅,所以彭罗斯认为,只有专门先辈的雅致(也许是外星雅致)才有机会实现从暗洞中获取能量。

  两年后,另一位名叫泽尔众维奇(Yakov Zel‘dovich)的物理学家挑出,这个理论能够经历一个更实际的实验来检验。他认为,倘若有一个金属圆柱体,以正当的速度旋转,由于旋转众普勒效答的专门形象,“扭弯”的光波击中圆柱体的形式,最后会被从圆柱体旋转中获得额外的能量逆射。

  大无数人也许很熟识“线性版本”的众普勒效答。比如,救护车在挨近你时,你会听到警报的音调上升,但在救护车远隔时,音调则会消极。更详细地说,当声源(或光源)相对于不悦目测者移动时,不悦目测者所授与到声波(或光波)的频率会发生转折。当源朝着授与方移动时,源的波长会变短,频率变高;倘若源的移动倾向是离授与方远往,那么波长会变长,频率降矮。

  旋转众普勒效答很相通,但它仅限于圆形空间。当从旋转形式测量时,扭弯的声波会转折音调。倘若形式旋转得有余快,声波频率就会展现一些专门清新的形象,它能够从正频变成负频,如许做就会从形式的旋转中获得一些能量。

  原形上,泽尔众维奇的思想是理解一些暗洞走为的关键。但是,自1971年以来,文章这个思想不息中止在理论阶段,由于要想实验成功,他挑出的金属圆柱体每秒起码必要旋转10亿次,这对现在人类的工程极限来说又是一个不能逾越的挑衅。

  现在,格拉斯哥大学的钻研人员终于找到了一栽手段,用实验表清新彭罗斯和泽尔众维奇挑出的理论。他们经历扭弯声音,而不是光完善了实验验证。声音是一栽频率矮得众的来源,所以在操作中更为实际。这项钻研已于近日发外在《自然·物理学》上。

  钻研团队行使一圈幼型扬声器,在声波中制造扭弯,这很相通泽尔众维奇挑出的光波的扭弯。这些扭弯的声波朝着由泡沫盘制成的旋转的吸取体。泡沫盘的旋转速度稳步挑高,泡沫盘的后方有一组麦克风,它们会在声音经历圆盘时授与声音。

  为了确认彭罗斯和泽尔众维奇的思想是准确的,钻研团队憧憬听到的是,由于众普勒效答的古怪影响,声波在穿过泡沫盘时的频率和振幅发生了清晰的转折。

  在实验中,随着泡沫盘旋转的速度增补,扬声器发出的音调会消极,声波的频率被众普勒频移到零。随后,声音再次展现,声波已经从正频移到了负频,音调会再次上升,直到达到之前的音高。与此同时,这些负频率波能够从旋转的泡沫盘中吸取一些能量,声音也变得更大了——振幅增补了30%。这和泽尔众维奇在1971年所预言的形象相符。

  钻研人员外示,在彭罗斯和泽尔众维奇的理论挑出半个世纪后,他们专门起劲能够经历实验来验证一些专门稀奇的物理形象。尽管在现有技术程度下,直接行使光波或电磁波进走实验的难度还很大,但他们认为,相通的概念在原理上能够拓展到电磁波。他们憧憬异日能用更众差别来源追求这一效答。

  他们同时置信,这一效果解决了基础物理学中的一个主要题目,它也将开辟很众科学追求的新途径,为今后从旋转编制中获取能量的钻研打下基础。

体育1月10日报道:

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前言

新华社北京6月14日电(记者吉宁 阳娜)目前,北京多部门、企业正全力稳住“菜篮子”,网传北京断粮系谣言。

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