Акустик өргөлт: гол зүйл бол долгионыг барих явдал юм. Акустик туяаны нөлөөн дор левитаци Өөрөө хий

Орчин үеийн олон судлаачид Египетийн пирамидуудыг олон боол, хөлсний ажилчдын гар хөдөлмөр ашиглан барьсан гэсэн зохиомол хувилбарыг авч үздэг. Эдгээр асар том байгууламжуудыг өмнөх өндөр хөгжилтэй соёл иргэншил бус египетчүүд барьсан гэдэг нь эргэлзээ төрүүлж байна. Түүгээр ч зогсохгүй манай соёл иргэншил технологийн бүхий л ололт амжилтаараа ийм байгууламж барих боломжгүй.

Өнөө үед Египетийн пирамидуудын олон тонн блокуудыг акустик хөөргөх технологийг ашиглан тавьсан хувилбар улам бүр түгээмэл болж байна. Энэхүү технологийн мөн чанар нь хэт авианы ялгаруулагч ба тусгалын хооронд байнгын долгион үүсдэгт оршино. Энэ долгион нь зарим объектыг хөөргөх чадвартай болох нь харагдаж байна.

Одоогийн байдлаар ийм туршилтыг зөвхөн жижиг, хөнгөн биетүүд дээр хийсэн. Гэхдээ эрдэмтэд акустик нөлөөлөл нь дууны хүчнээс биш харин түүний давтамжаас ихээхэн хамаардаг гэж эрдэмтэд үзэж байна. Дууны тодорхой давтамжийг сонгосноор та тодорхой бодистой резонансын төлөвт хүрч, объектын жинг саармагжуулдаг левитацийн илрэлийг багтаасан шинж чанарын өөрчлөлтийг үүсгэж болно. Дараа нь олон тонн блог шилжүүлэх нь тийм ч хэцүү биш байх болно.

Энэ тухай Салбар хоорондын хэмнэл динамикийн хүрээлэнгийн захирал Ю.Иванов ингэж бичжээ. "Орчин үеийн шинжлэх ухаан эртний египетчүүдийн хийсэн гэж үздэг зүйлийг хийж чадахгүй. Гэхдээ том биетүүдийг акустик левитаци ашиглан хөдөлгөж байсан нь бидний багахан төсөөлөлтэй байдаг Энд нарийн тооцоолол, нарийн мэдлэг байдаг, өөрөөр хэлбэл үүнийг хийсэн хүмүүс юу хийж байгаагаа мэддэг байсан бөгөөд үүнийг хэрхэн хийхийг мэддэг.

Тухайн объект жингээ хасвал сансарт байгаа сансрын нисгэгчид шиг нэг гараараа барьж аваад байх ёстой газарт нь шилжүүлнэ. Жишээлбэл, танд үүнийг хийх боломжтой жижиг төхөөрөмж байгаа бөгөөд үүний дараа та үүнийг болгоомжтой байрлуулж, тохируулж, төхөөрөмжийг унтрааж, энэ объект жингээ олж аваад байрандаа унадаг.

Яг л акустик өргөлтийн аргын тусламжтайгаар Эдвард Лицкалнен АНУ-ын Флорида мужид алдарт Шүрэн цайзыг барьжээ. Орчин үеийн эрдэмтдийн хувьд 100 мянган шүрэн барьсан энэхүү чулуун цайз нь инженерийн нууц хэвээр үлджээ. Яагаад гэвэл олон тонн жинтэй асар том блокуудыг бие биентэйгээ хэрхэн төгс холбож, цамхаг, хаалга болон бусад архитектурын бүтцэд байрлуулсан нь бүрэн тодорхойгүй, эсвэл бүр тодорхойгүй байна.

Энэхүү цайзыг барьж эхлэхээс өмнө Лицкалнен орон нутгийн номын санд удаан хугацаагаар сууж, Египетийн пирамидуудын тухай номыг онцгой анхааралтай судалж байсан нь мэдэгдэж байна. Зарим судлаачид түүнийг акустик өргөлтөд тулгуурлан эдгээр байгууламжийг барих технологийг тайлж чадсан гэж үздэг.

Шүрэн шилтгээний музейд түүний хуучин эзэн нь ямар нэгэн ажил хийж байгаад баригдсан гэрэл зураг байдаг. Үүний зэрэгцээ, tripod дээр хачирхалтай хайрцагнууд байдаг бөгөөд тэдгээрээс зарим утаснууд нь блокууд руу сунадаг. Эдгээр хайрцагнууд нь тодорхой давтамжийн дохионы давтагч болж байсан байх магадлалтай. Тэрээр өөрөө чулуун дээр тодорхой хөгжим тоглож, үүний үр дүнд тэд тодорхой хугацаанд жингээ хассан гэж мэдэгджээ.

Дашрамд дурдахад, энэхүү технологи нь Төвдийн ламын зарим сүм хийдэд өнөөг хүртэл мэдэгдсээр байгаа бөгөөд өндөр ууланд барилгын ажилд хөгжмийн зэмсэг тоглож, хүнд чулууг өндөрт өргөхөд ашиглагдсаар байна. Тиймээс ийм технологи нь пирамидуудыг барьсан эртний эртний өндөр хөгжилтэй эртний соёл иргэншлүүдийн өв байж болох нь гайхах зүйл биш юм.

Мэдээжийн хэрэг Египетийн фараонууд ийм технологиудыг эзэмшихээ больсон боловч фараонуудаас өмнө эдгээр газар нутгийг захирч байсан домогт "бурхадын гүрний" технологид нэвтрэхийг хичээсэн. Тиймээс эдгээр аварга пирамидуудыг элсэн дороос олж илрүүлэхэд фараонуудын тушаалаар ухаж гаргажээ. Үүний талаар пирамидын ханан дээр холбогдох тэмдэглэл хийсэн. Гэвч орчин үеийн түүхчид эдгээр фараонуудын нэрийг пирамидуудыг бүтээгчид гэж яг таг тайлбарлаж байгаа ч эртний Египетчүүдэд ийм барилга барих бодит чадвар байхгүй байсан.

Эдгээр ард түмэн өөрсдөө түүхэн тайзан дээр гарч ирэхээс өмнө бий болсон Инка, Майячуудын бүтцийн талаар мөн адил зүйлийг хэлж болно. Америк тивийн эдгээр цогцолбор, пирамидуудыг Гизагийн Их пирамидуудыг барихад ашигласан технологи ашиглан бүтээсэн байх магадлалтай.

Дуу чимээ вакуумаас бусад ямар ч орчинд тархдаг. Дууны долгион нь хүнийг хүрээлдэг боловч ихэнхдээ тэр тэдний оршихуйн талаар огт боддоггүй. Дуу чимээ сонсогддог, гэхдээ тэдгээр нь мэдрэгддэггүй. Чанга дуу нь хүнд сөргөөр нөлөөлж, дуу чимээ үүсгэдэг. Сонсогдохгүй дуу чимээ нь мэдрэмж төрүүлдэг боловч хүний ухамсарт мэдрэгддэггүй.

Өндөр нягтралтай дуу чимээ нь биетийн хувьд мэдрэгдэх боломжтой. Гэсэн хэдий ч дууны долгионы тархалтын хуулиуд нь дуу чимээг хөдөлгөгч хүч гэсэн ойлголтыг өгдөггүй. Объектив байдлаар юу мэдрэгддэг вэ: дуу өөрөө эсвэл хүрээлэн буй объектын чичиргээ?

Ийм биет бус зүйл биетийг өргөж чадна гэсэн санаа нь үнэхээр гайхалтай мэт санагдаж болох ч энэ нь бодит үзэгдэл юм. Акустик левитаци нь дууны шинж чанарыг ашиглан хатуу, шингэн болон хүнд хийд чичиргээ үүсгэдэг. Дууны долгион ашиглан таталцлын эсрэг хүчийг бий болгох боломжийг эрт дээр үеэс мэддэг байсан.

Акустик левитаци нь усны дуслыг хадгалдаг.

Акустик левитацийн үзэгдлийн судалгаа нь таталцал, агаар, дууны долгионы шинж чанарын талаархи мэдлэг дээр суурилдаг.

Таталцалобъектуудыг бие биенээ татахад хүргэдэг. Ньютоны хууль нь таталцлын мөн чанарыг тайлбарлах хамгийн энгийн аргыг өгдөг. Энэ хуульд орчлон ертөнцийн бүх бөөмс бусад бүх бөөмсийг татдаг гэж заасан байдаг. Таталцлын хүч нь объектын массын хэмжээгээр нэмэгддэг. Объектуудын хоорондох зай нь таталцлын хүчинд бас нөлөөлдөг. Гаригийн түвшинд дэлхийн гадаргын ойролцоо байгаа бүх объектууд дэлхийд унадаг. Таталцал нь орчлон ертөнцөд бага зэрэг өөрчлөгддөг өөрийн гэсэн параметртэй байдаг.

АгаартШингэнтэй адил урсгалыг үүсгэж болно. Шингэнтэй адил агаар нь газартай болон бие биентэйгээ харьцангуй хөдөлдөг бичил хэсгүүдээс бүрддэг. Агаар ч бас ус шиг урсаж болох ч агаарын тоосонцор тийм ч нягт биш тул илүү хурдан хөдөлж чаддаг.

Дуу чимээ бол чичиргээ юм, хий, шингэн, хатуу орчинд тохиолддог. Дууны долгион нь бага далайцтай маш хурдан хөдөлдөг эсвэл хэлбэрээ өөрчилдөг эх үүсвэрээс дамждаг. Жишээлбэл, хонх цохиход хонх агаарт чичирдэг. Хонх нь нэг чиглэлд хөдөлж, агаарын молекулуудыг түлхэж, бусад молекулуудыг түлхэж, өндөр даралтын талбайг үүсгэдэг. Өндөр даралтын бүсэд шахсан агаар үүсдэг. Хонх буцаж хөдлөхөд агаарын молекулуудыг татаж, нам даралтын талбайг үүсгэдэг. Бага даралттай газруудад ховордсон агаар үүсдэг. Хонх нь чичиргээт хөдөлгөөнийг давтаж, давтан шахалт, ховор байдлыг бий болгодог. Хонхны чичиргээний далайц нь үүссэн дууны долгионы уртыг тодорхойлдог.

Агаарын молекулуудын хөдөлгөөнөөс болж дууны долгион тархдаг. Хонхны гадаргуугийн ойролцоо байрлах молекулууд нь хүрээлэн буй молекулуудыг бүх чиглэлд түлхэж өгдөг. Дуу чимээ нь хүрээлэн буй агаараар дамждаг. Хэрэв молекул байхгүй бол дуу чимээ тархаж чадахгүй. Ийм учраас дуу чимээ вакуум орчинд тархдаггүй. Дараах хөдөлгөөнт дүрс нь дуу авиа үүсэх үйл явцыг дүрсэлсэн болно.

Хонх нь агаарын молекулуудыг түлхэж өгдөг. Молекулууд бусад молекулуудыг түлхэж өгдөг.
Дууны долгион нь агаарыг дараалан шахаж, ховордох замаар үүсдэг.

Дууны левитацийн арга нь таталцлын хүчийг тэнцвэржүүлэхийн тулд дууны долгион ашиглахад суурилдаг. Дэлхий дээр энэ нь дэлхийн гадаргуугаас дээш хөвж буй объектуудын нөлөөнд хүргэж болзошгүй юм. Сансар огторгуйд энэ нь таталцлын тэг дэх объектуудыг тэнцвэржүүлж, тогтворжуулах арга юм.

Дууны левитацийн физик.

Акустик хөөргөх төхөөрөмж нь хоёр үндсэн хэсгээс бүрдэнэ.
хувиргагч- дууны долгион үүсгэдэг чичиргээт гадаргуу;
тусгал- дууны долгион туссан хавтан.

Дууг төвлөрүүлэхийн тулд хувиргагч болон тусгал нь хотгор гадаргуутай байж болно. Усны дусал барихын тулд дууны долгион нь эх үүсвэрээс цацруулагч руу хэд хэдэн удаа дамждаг. Төхөөрөмжийг тодорхой аргаар тохируулсан: хөрвүүлэгч ба тусгалын хоорондох зайны уртыг долгионы урттай харьцуулсан харьцаа нь бүхэл тоотой тэнцүү байна. Энэ нь хөрвүүлэгч ба тусгалын хоорондох зайд тохирно долгионы байгалийн тоо.

Байнгын дууны долгион

Интервалд тохирох долгионы тоо
хувиргагч ба тусгал хоёрын хооронд натурал тоотой тэнцүү байна.

Дууны долгион нь бүх дуу чимээний нэгэн адил уртааш даралтын долгион юм. Уртааш долгионы хувьд цэг бүрийн хөдөлгөөн нь долгионы тархалтын чиглэлтэй параллель байна.

Долгионыг гадаргуугаас тусгах боломжтой. Энэ нь тусгалын өнцөг - туссан долгионы тэнхлэг ба гадаргуугийн норм хоорондын өнцөг нь туссан долгионы тэнхлэг ба гадаргын тэнхлэгийн хоорондох өнцөг - тусгалын өнцөгтэй тэнцүү байна гэсэн тусгалын хуулийг илэрхийлдэг. гадаргуу дээр хэвийн. Өөрөөр хэлбэл, дууны долгион нь гадаргуу дээр туссан өнцгөөр гадаргуугаас тусдаг. 90 градусын өнцгөөр ирж буй дууны долгион нь ижил өнцгөөр буцаж тусгагдана.

Гадаргуугаас дууны долгион тусах үед түүний конденсаци ба ховордлын харилцан үйлчлэл нь интерференц үүсгэдэг. Дууны долгионы шахалт нь туссан долгионы шахалттай таардаг. Долгион хөдөлгөөнгүй, хөдлөхгүй байхын тулд долгионы урт нь хувиргагч ба тусгалын хоорондох зайд бүхэл тооны удаа багтах ёстой. Энэ нь нягт агаарын хаалттай газар, нимгэн агаарын хэсгүүдийг бий болгодог. Байнгын дууны долгионы тусламжтайгаар та нэг дусал усыг агаарт түдгэлзүүлж болно.

Байнгын дууны долгион нь зангилаатай байдаг - хамгийн бага даралтын хэсгүүд - ба антинодууд - хамгийн их даралтын хэсгүүд. Усны дусал хөөрөхийн тулд түүнийг дууны долгионы зангилаанд байрлуулах ёстой. Уналт нь хоёр антинодын хооронд байх болно.

Бага ба өндөр даралтын бүс

Байнгын дууны долгион үүсдэг
шахсан болон ховордсон агаарын талбай

Цацруулагчийг хөрвүүлэгчтэй холбож, тэдгээрийн хоорондох зай нь бүхэл тооны долгионы урттай тохирч байхаар суурилуулсан бөгөөд бага ба өндөр даралтын хэсгүүд нь таталцлын тэнхлэгтэй параллель байна. Энэ тохиолдолд дууны долгион нь доороос усны уналтанд тогтмол даралтыг бий болгож, таталцлын хүчийг тэнцвэржүүлдэг.

Усны дусал нь зангилаа дээр байрладаг

Акустик левитаци нь талбайг үүсгэдэг
усны дусал барьдаг өндөр даралт

Сансарт сул татах хүч байдаг. Хөвөгч тоосонцор нь дууны долгионы зангилаанд хуримтлагддаг бөгөөд тархдаггүй. Дэлхийн таталцлын нөхцөлд бөөмс нь антинодын дээр байрладаг бөгөөд энэ нь бөөмсийг газарт унахаас сэргийлдэг.

Акустик өргөлтийг янз бүрийн салбарт ашиглаж болно: агаарт байгаа тоосонцорыг хянах, хүндийн хүчийг өргөх, тогтворжуулах, зохицуулах, эд ангиудыг байрлуулах, үйлдвэрлэлийн төхөөрөмж, шингэн бодисыг хянах.

Акустик левитацийн үйл ажиллагааны зарчим нь хаалттай талбайд дууны долгион үүсгэх явдал юм. Дууны долгионоор агаарыг шахаж, ховордуулдаг тул нам ба өндөр даралтын бүсүүд үүсдэг - дууны долгионы зангилаа ба антинодууд. Таталцлын хүч нь зангилаанд үйлчилдэг: агаарын хэсгүүд болон түдгэлзүүлсэн бичил хэсгүүд нь зангилааны төв рүү чиглэдэг. Таталцлын эсрэг хүч нь антинодод үйлчилдэг: агаарын тоосонцор болон түдгэлзүүлсэн хэсгүүд нь антинодыг орхих хандлагатай байдаг.

Үүнтэй төстэй туршилтыг соронзон болон цахилгаан талбайд таталцлыг даван туулах, биетийг хөөрөх төлөвт тэнцвэржүүлэх зорилгоор хийж болно.

Бристолын их сургуулийн эрдэм шинжилгээний ажилтан Асиер Марзо хэт авиан болон цахилгаан соронзон судлалын чиглэлээр судалгаа хийж байгаа бөгөөд 3D принтерийн сонирхолтой төслүүдийг нийтэлдэг.

Хэт авианы хувиргагч ашиглан байрлал тогтооход суурилсан технологи боловсруулж байгаа Neurotechnology компанийн Латвийн судлаачдын баг зохиосон нэгэн сонирхолтой төслийн талаар бид саяхан ярилцлаа. Asier-ийн төслүүд нь ижил зарчим дээр суурилдаг - объектуудыг хянах, тэр ч байтугай чиглэсэн дууны долгионыг ашиглан түдгэлзүүлсэн байдалд байлгах.

Хамгийн сүүлийн үеийн төсөл бол ийм эргэлтийг хүлээхгүй байгаа бөмбөлгүүдийг, шингэний дусал, тэр ч байтугай шоргоолжны жижиг объектуудыг акустикаар өргөх төхөөрөмж юм. Чиглэлийн дууны талбар нь төхөөрөмжийн доод ба дээд хэсэгт суурилуулсан хэт авианы хувиргагчаар үүсгэгддэг. Хөрвүүлэгчид нь объектод дарамт учруулдаг ба талбарт анхаарлаа төвлөрүүлэх нь дээд ба доод хэсгийн дээд ба доод массивын хүчийг нугалж, тохируулах замаар хийгддэг.

Хөрвүүлэгчийг удирдахын тулд танд Arduino Nano микроконтроллер болон L298N драйвер хэрэгтэй болно. Анхны загварт 72 хувиргагч байдаг - зохиогч Manorshi-аас MSO-P1040H07T эсвэл Ningbo-аас FBULS1007P-T-ийг санал болгож байна.

Төхөөрөмжийн тулгуур бүтэц нь маш энгийн бөгөөд зохиогчийн өгсөн 3D загварыг ашиглан нэг хэсэг болгон 3D хэвлэх боломжтой. Хамгийн гол нь чанга яригч суурилуулахдаа туйлшралыг төөрөлдүүлэхгүй байх явдал юм. Үүнээс гадна та илүү нягт, хүнд биетүүдтэй ажиллах чадвартай, харин шингэнийг хөөргөх үр дүн багатай 16 мм-ийн хувиргагчтай илүү хүчирхэг хувилбарыг бүтээж болно. Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн бүрэн жагсаалт, угсралтын нарийвчилсан зааврыг энэ линкээс олж авах боломжтой бөгөөд үйлдвэрлэлийн үйл явцыг видеонд тодорхой харуулсан болно: Гэхдээ магадгүй бүр илүү сонирхолтой нь Asier-ийн өөр нэг төсөл - нэг төрлийн хүчний цацраг юм. Үндсэндээ энэ нь ижил levitator-ийн хагас, гарын авлагын хувилбар юм. Үйл ажиллагааны зарчим нь ижил төстэй боловч энэ төхөөрөмжийг бүтээхийн тулд танд хоёр дахин олон хувиргагч, мөн ижил микроконтроллер, хос драйвер хэрэгтэй болно.

Акустик хүчний цацрагийн эд ангиудын нийт өртөг нь ойролцоогоор 75 доллар болно. Нарийвчилсан зааврыг энэ линкээс авах боломжтой бөгөөд үйл ажиллагаа, угсралтын үйл явцын үзүүлэнг видеонд үзүүлэв. Сонирхолтой мэдээ байна уу? Өөрийнхөө бүтээн байгуулалтыг бидэнтэй хуваалцаарай, бид тэдний талаар дэлхий даяар хэлэх болно!

Дуу чимээ вакуумаас бусад ямар ч орчинд тархдаг. Дууны долгион нь хүнийг хүрээлдэг боловч ихэнхдээ тэр тэдний оршихуйн талаар огт боддоггүй. Дуу чимээ сонсогддог, гэхдээ тэдгээр нь мэдрэгддэггүй. Чанга дуу нь хүнд сөргөөр нөлөөлж, чимээ шуугиан үүсгэдэг. Сонсогдохгүй дуу чимээ нь мэдрэмж төрүүлдэг боловч хүний ухамсарт мэдрэгддэггүй.

Ийм биет бус зүйл биетийг өргөж чадна гэсэн санаа нь үнэхээр гайхалтай мэт санагдаж болох ч энэ нь бодит үзэгдэл юм. Акустик өргөлтдууны шинж чанарыг ашиглан хатуу, шингэн болон хүнд хийд чичиргээ үүсгэдэг. Дууны долгион ашиглан таталцлын эсрэг хүчийг бий болгох боломжийг эрт дээр үеэс мэддэг байсан.

Акустик левитаци нь усны дуслыг хадгалдаг

Таталцалобъектуудыг бие биенээ татахад хүргэдэг. Ньютоны хууль нь таталцлын мөн чанарыг тайлбарлах хамгийн энгийн аргыг өгдөг. Энэ хуульд орчлон ертөнцийн бүх бөөмс бусад бүх бөөмсийг өөртөө татдаг гэж заасан байдаг. Таталцлын хүч нь объектын массын хэмжээгээр нэмэгддэг. Обьектуудын хоорондох зай нь таталцлын хүчинд бас нөлөөлдөг. Гаригийн түвшинд дэлхийн гадаргын ойролцоо байгаа бүх объектууд дэлхийд унадаг. Таталцал нь орчлон ертөнцөд бага зэрэг өөрчлөгддөг өөрийн гэсэн параметртэй байдаг.

АгаартШингэнтэй адил урсгалыг үүсгэж болно. Шингэнтэй адил агаар нь газартай болон бие биентэйгээ харьцангуй хөдөлдөг бичил хэсгүүдээс бүрддэг. Агаар бас ус шиг урсаж болох боловч агаарын хэсгүүд тийм ч нягт биш тул илүү хурдан хөдөлж чаддаг.

Дууны левитацийн физик

Акустик хөөргөх төхөөрөмж нь хоёр үндсэн хэсгээс бүрдэнэ.

хувиргагч - дууны долгион үүсгэдэг чичиргээт гадаргуу;
тусгал - дууны долгион тусах хавтан.

Байнгын дууны долгион

Интервалд тохирох долгионы тоо
хувиргагч ба тусгал хоёрын хооронд натурал тоотой тэнцүү байна.

Дууны долгион нь бүх дуу чимээний нэгэн адил байдаг уртааш даралтын долгион. Уртааш долгионы хувьд цэг бүрийн хөдөлгөөн нь долгионы тархалтын чиглэлтэй параллель байна.

Гадаргуугаас дууны долгион тусах үед түүний конденсац ба ховордлын харилцан үйлчлэл нь интерференц үүсгэдэг. Дууны долгионы шахалт нь туссан долгионы шахалттай таардаг. Долгион хөдөлгөөнгүй, хөдлөхгүй байхын тулд долгионы урт нь хувиргагч ба тусгалын хоорондох зайд бүхэл тооны удаа багтах ёстой. Энэ нь нягт агаарын хаалттай газар, нимгэн агаарын хэсгүүдийг бий болгодог. Ашиглаж байна зогсож байгаа дууны долгионТа агаарт дусал ус өлгөж болно.

Бага ба өндөр даралтын бүс

Байнгын дууны долгион үүсдэг
шахсан болон ховордсон агаарын талбай

Усны дусал нь зангилаа дээр байрладаг

Акустик левитаци нь талбайг үүсгэдэг
усны дусал барьдаг өндөр даралт

Акустик өргөлтийг янз бүрийн салбарт ашиглаж болно: агаарт байгаа тоосонцорыг хянах, таталцлыг өргөх, тогтворжуулах, зохицуулах, эд анги, үйлдвэрлэлийн төхөөрөмжийг байрлуулах, шингэн бодисыг хянах.

Шинжлэх ухаан нь хүн төрөлхтний соёл иргэншлийн хөгжлийн үндсэн парадигм гэж дор хаяж хоёр зууны турш тооцогдож ирсэн ч ихэнх хүмүүсийн ертөнцийн талаарх ойлголт шинжлэх ухаанаас хол хэвээр байна. Жишээлбэл, бидний хувьд акустик левитаци гэх мэт үзэгдэл хачирхалтай байдаг. Өдөр тутмын ухамсрын хувьд дууны долгионыг ашиглан объектуудыг хэрхэн хөөргөж болохыг ойлгоход хэцүү байдаг. Үүний зэрэгцээ, энэ үзэгдлийг онолын хувьд эрдэмтэд дор хаяж хэдэн арван жилийн турш мэддэг байсан.

Дуу чимээ гэж юу вэ

Үнэн хэрэгтээ акустик, эсвэл дууны левитаци , өөрөөр хэлбэл акустик долгион дахь мэдэгдэхүйц масстай объектын тогтвортой байрлал нь нэлээд энгийн тайлбартай байдаг. Энэ үзэгдлийн мөн чанарыг ойлгохын тулд бид сургуулийн үеэс долгион гэдгийг мэддэг байсан дууны мөн чанарыг санахад хангалттай. Дууны долгион нь хатуу, шингэн эсвэл хүнд хий гэх мэт янз бүрийн орчинд тархдаг. Бидний эргэн тойрон дахь агаар бол хүнд хий, эс тэгвээс хийн хольцоос өөр зүйл биш юм.

Дууны долгионы тусгай төрөл байдаг - байнгын долгион гэж нэрлэгддэг. Ийм долгион нь ямар нэгэн саад тотгороос дуу чимээ тусдаг тусгай хэлбэлзлийн системд тохиолддог. Энэ тохиолдолд дууны долгион нь зүгээр л тусгагдахгүй, мөн анхны дууны долгион дээр давхардсан бөгөөд хамгийн их ба хамгийн бага далайцын байрлалын байршлыг давтах ёстой. Бодит амьдрал дээр хөгжмийн зэмсэг тоглох үед зогсож буй дууны долгионыг сонсож, ажиглаж болно - ийм долгион нь эрхтэний хоолойд агаар чичирч, гитарын утас чичирч байх үед үүсдэг.

Левитаци, өөрөөр хэлбэл материаллаг объектыг байрлуулж болох жингүйдлийн өвөрмөц хэсэг нь энэ тохиолдолд өндөр ба нам даралтын талбайн ээлжлэн солигдохтой холбоотой гарч ирдэг. Агаарт тархаж буй дууны долгион нь молекулуудын урсгал юм. Тогтмол акустик долгионоор бие биендээ наалдсан эдгээр молекулуудын урсгал нь таталцлын нөлөөлөл мэдэгдэхүйц багассан ховор бүсүүдийг үүсгэдэг. Үүний ачаар зогсож буй долгионд баригдсан объект үнэхээр хөлдөж, өөрөөр хэлбэл жингээ хасдаг.

Чичиргээ ба тусгал

Гэсэн хэдий ч бодит байдал дээр дуу чимээтэй левитацийг зөвхөн жижиг объект, бага хэмжээний тодорхой бодисоор хийж болно. Одоогийн байдлаар өдөр тутмын нөхцөлд өөрийн гараар бүтээсэн акустик хөөргөх нь хэцүү ажил болох нь мэдээжийн хэрэг юм. Хэдийгээр зарим азаар, шаардлагатай мэдлэг, шаардлагатай материал, багаж хэрэгслийн хүртээмжтэй байсан ч ийм үр дүнд хүрч чадна. Ихэнх тохиолдолд акустик хөөргөх оролдлого нь дусал усаар хийгддэг.

Энэ төрлийн лифтийг хэрэгжүүлэх аливаа төхөөрөмж нь дууны долгион ялгаруулдаг чичиргээт гадаргуутай хувиргах төхөөрөмж ба эдгээр долгионууд "үсрэх" цацруулагч гадаргуугаас бүрдэх ёстой. Туршилтаас харахад хувиргах чичиргээт гадаргуу болон тусгалын аль алиныг нь хотгор хэлбэрт оруулах нь хамгийн үр дүнтэй болохыг харуулж байна. Үүний ачаар дууны фокусыг илүү сайн хийдэг. Үүнээс гадна хувиргах, тусгах гадаргуугийн тэгш байдал, бие биентэйгээ харьцуулахад тэдгээрийн зөв байрлалд онцгой анхаарал хандуулах хэрэгтэй. Учир нь дууны долгион нь түүнийг цохих өнцгөөр гадаргуугаас тусах ёстой.

Акустик таталцал нь практик технологийн салбарт судалгааны ирээдүйтэй талбар юм, учир нь энэ нь ажилд ашигласан материалаас бараг хамааралгүй бөгөөд туршилтын зардлыг бууруулдаг. Нөгөөтэйгүүр, жинг килограмм ба түүнээс дээш хэмжээгээр тооцдог мэдэгдэхүйц масстай объектуудтай дуу чимээ гаргах боломжгүй байна. Энэ тохиолдолд материаллаг объектыг жингүйдүүлэхийн тулд хүчтэй дууны долгион шаардлагатай болно. Тиймээс, акустик левитаци нь тийм ч тогтвортой биш байна - хэрэв та хангалттай том объектыг байнгын долгионд байрлуулбал түүнийг дэмжихийн тулд танд ийм хүчтэй дууны долгион хэрэгтэй бөгөөд тэдгээрийн эрч хүч нь объектыг устгаж чадна.

Швейцарьчууд зөвхөн бяслаг идээд зогсохгүй levitate

Швейцарийг дурдахад хамгийн түгээмэл бөгөөд ойлгомжтой холбоод бол алдартай Швейцарийн цаг, банк, бяслаг юм. Гэсэн хэдий ч энэ улсад суурь шинжлэх ухаан идэвхтэй хөгжиж байгаа тул акустик левитацийн амжилттай туршилтуудыг энд хийж байгаа нь гайхах зүйл биш юм. Орон нутгийн эрдэмтэд энэ чиглэлээр сүүлийн жилүүдэд хамгийн их амжилтанд хүрсэн. Ийнхүү Швейцарийн Дээд Техникийн Сургуулийн (Цюрих) мэргэжилтнүүд анх удаа акустик хөөргөх чиглэлээр объектуудын хяналттай нислэгийг хийжээ.

Швейцарьчууд дуу чимээ гаргах хамгийн төвөгтэй асуудлын нэгийг шийдэж чадсан - байнгын долгионд байрлуулсан объектын хэмжээ нь ашигласан дууны долгионы уртаас хагасаас хэтрэхгүй байх ёстой. Хэрэв дууны долгион хэт хүчтэй байвал тэдгээр нь явагдаж буй үйл явцын тогтвортой байдалд аюултай. Эрдэмтэд бие биенээ тэнцвэржүүлдэг олон "хувиргагч-цацруулагч" модулиудаас бүрдсэн суурилуулалтыг бүтээжээ. Гарч буй дууны долгионыг компьютерийн программ ашиглан өөрчилсөн бөгөөд ингэснээр хөөрч буй объектыг хянах боломжтой болсон.

Судлаачид өлгөөтэй шүдний чигчлүүрийг өөр өөр чиглэлд ээлжлэн эргүүлээд зогсохгүй хатуу хэсгүүдийг нэг бөөнөөр нь нэгтгэж, хэд хэдэн жижиг дусал усыг нэг том дусал болгон нэгтгэж чадсан.

Дуу чимээ гаргах асуудлыг зөвхөн Швейцарь төдийгүй АНУ-д хөгжүүлж байна. Чикагогийн ойролцоох Аргонн үндэсний лабораторийн ажилчид биологийн идэвхт материалаар дуу авианы лифтийг хийж чаджээ. Одоогийн байдлаар энэ нь хүн төрөлхтнийг футурологичид болон шинжлэх ухааны зөгнөлт зохиолчдын нандин мөрөөдлийн нэг болох хүнийг хөөргөх зөөврийн төхөөрөмж рүү ойртуулахгүй байна. Америкийн эрдэмтдийн ололт нь юуны түрүүнд анагаах ухаан, биологитой холбоотой бөгөөд энэ нь илүү ариутгасан нөхцөлд янз бүрийн заль мэхийг хийхэд тусалдаг. Гэсэн хэдий ч одоогоор энэ нь зөвхөн ирээдүйтэй хөгжил юм - өнөөдөр акустик таталцлын нөхцөлд ажиллах боломжтой биологийн идэвхт бодисын масс нэг миллилитрээс хэтрэхгүй байна.

Александр Бабицкий