Физики смогли напечатать черную дыру, которая поглотила звук на Земле
Фото: pixabay
Как пишет ScienceAlert, в некоторых случаях эхо может создавать проблемы.
Самый очевидный пример – студии звукозаписи, но есть и другая, менее очевидная, проблемная область, которая встречается гораздо чаще – трубы.
Рассмотрим системы вентиляции, кондиционирования воздуха, промышленные вытяжки или даже водопровод. Звук распространяется по замкнутому пространству этих труб и воздуховодов, и когда он сталкивается с препятствием, изменением формы или закрытым концом, он может начать дребезжать с невероятной силой.
Теперь ученые разработали остроумное маленькое устройство, способное значительно уменьшить эти отражения, фактически "поглощая" звук. Это называется звуковой черной дырой. Новую конструкцию можно напечатать на 3D-принтере и вставить непосредственно в существующую трубу.
Представьте, что вы стоите перед воздуховодом, закрытым с дальнего конца, и кричите в него. После небольшой задержки, зависящей от длины воздуховода, вы услышите эхо, возвращающееся с его конца. Если бы воздуховод заканчивался звуковой черной дырой, вы бы практически не услышали эха.
Черные дыры наиболее известны как астрофизические объекты, представляющие собой полости пространства настолько плотные, что их гравитация искажает пространство-время вокруг них, превращая его в сферический горизонт, из которого не может вырваться даже свет.
Секрет акустического исчезновения кроется в конструкции. Это тщательно спроектированная структура, которая изменяет способ распространения звука по трубе.
В традиционных конструкциях внутренняя поверхность трубы выложена рядом колец и полостей, расположенных таким образом, что звуковые волны постепенно замедляются по мере прохождения через нее. Их длина волны становится короче, а энергия – все более концентрированной.
Новая конструкция представляет собой ряд колец, установленных на центральном стержне, диаметр которых постепенно изменяется по всей его длине. Пространства между кольцами образуют полости, которые искажают распространение звука по трубе.
Когда звук входит в структуру с кончика, он замедляется, его длина волны постепенно уменьшается по мере концентрации энергии к дальнему концу.
И вот тут-то и происходит этот трюк с исчезновением. Вместо того чтобы просто отразиться, большая часть концентрированной звуковой энергии рассеивается за счет трения и теплообмена между воздухом и поверхностями устройства, оставляя гораздо меньше энергии для эха.
Ранее мы писали о том, что гигантское месторождение ценных металлов оказалось заражено неизвестными вирусами.
