ลองจินตนาการว่ากำลังลงไปในหุบเขาอลิซในดินแดนมหัศจรรย์ ซึ่งเสียงสะท้อนที่กลับมาเมื่อคุณตะโกนว่า “สวัสดี” จะฟังดูเหมือน “ออลเลห์” ไม่มีหุบเขาที่กลับด้านเสียงเช่นนี้ในธรรมชาติ อย่างไรก็ตาม นักฟิสิกส์ในยุโรปและสหรัฐอเมริกาเพิ่งสร้างสภาพแวดล้อมในห้องทดลองและใต้น้ำที่แสดงการสะท้อนย้อนกลับ แทนที่จะเป็นกำแพงจริงๆ ซึ่งจะมีแต่เสียงสะท้อนจากภายนอกเท่านั้น
เลนส์สตีลี่ ในการทดลองในห้องปฏิบัติการ แท่งเหล็กหนาๆ
สามารถทำหน้าที่เป็นสภาพแวดล้อมที่กระจายเสียงได้ กระจกย้อนเวลา (ขวา) โฟกัสเสียงสะท้อนกลับไปยังแหล่งกำเนิดอัลตราโซนิก (ซ้าย) ได้แม่นยำยิ่งขึ้นเมื่อมีแท่ง
วอ เจือง ดุง
ส่งกลับไปยังผู้ส่ง พัลส์โทนเดียวที่ปล่อยออกมาในมหาสมุทรโดยแหล่งกำเนิดจะกระจายออกไปตามเวลา (แกนนอน) และความลึก (แกนตั้ง) ก่อนถึงกระจกย้อนเวลาสูง 80 เมตร ซึ่งอยู่ห่างออกไป 9 กิโลเมตร (บนสุด) แกนเวลาถูกขยายประมาณสองเท่า เมื่อสะท้อนกลับไปที่แหล่งที่มาด้วยกระจก พัลส์เสียงที่มีรอยเปื้อนยาว 19 มิลลิวินาทีจะประกอบกันอีกครั้งเป็นแบบจำลองการย้อนเวลาของพัลส์ดั้งเดิม (ด้านล่าง) ที่มีโฟกัสแน่นและยาว 12 มิลลิวินาที สีแสดงถึงความเข้มของเสียงที่เพิ่มขึ้นจากสีน้ำเงินเป็นสีแดง
H. เพลง/SCRIPPS
สะท้อนให้เห็นว่า นักวิจัยส่งเสียงไปยังชุดไมโครโฟน-ลำโพงที่ควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์ ซึ่งจะส่งคืนตามลำดับเวลาย้อนกลับ ส่วนประกอบเสียงสุดท้ายที่มาถึงคือชุดแรกที่ถูกส่งกลับ
การตั้งค่าดังกล่าวปรับโฟกัสเสียงด้วยความแม่นยำที่น่าทึ่ง
เมื่อมีคนร้องเพลง “สวัสดี” ในสภาพแวดล้อมเช่นนั้น เสียงไม่เพียงแต่จะย้อนกลับมาเท่านั้น แต่ยังส่งลำแสงไปที่ศีรษะของนักร้องโดยเฉพาะอีกด้วย และไม่มีที่อื่นเลย
ลักษณะเหล่านี้ทำให้เกิดอะคูสติกย้อนเวลา ซึ่งเป็นที่ทราบกันดีว่าเทคโนโลยีนี้มีแนวโน้มในการใช้งานที่หลากหลาย รวมถึงการสลายนิ่วในไต การติดตามเรือดำน้ำ และการถ่ายทอดคำแปลต่างๆ ของลำโพงไปยังผู้ฟังที่นั่งเคียงข้างกัน
ผู้เชี่ยวชาญด้านอะคูสติกสร้างกระจกย้อนเวลาโดยใช้อาร์เรย์ของทรานสดิวเซอร์เพียโซอิเล็กทริก อุปกรณ์เหล่านั้นสามารถทำหน้าที่เป็นทั้งไมโครโฟน ซึ่งแปลงความผันผวนของแรงดันเสียงเป็นสัญญาณไฟฟ้า และเป็นลำโพง ซึ่งแปลงสัญญาณไฟฟ้าเป็นการสั่นสะเทือนที่ผู้คนได้ยินเป็นเสียง
เสียงย้อนเวลายังต้องการอะไรมากกว่านี้จากทรานสดิวเซอร์เหล่านี้ ทรานสดิวเซอร์เหล่านี้ยังต้องสามารถจับภาพ ประมวลผล และจัดเก็บเสียงได้ด้วย อาร์เรย์แบบกริดบางส่วนที่ใช้สำหรับการใช้งานทางการแพทย์คือขนาดของจานอาหารค่ำ บางรุ่นใต้น้ำอาจสูงกว่าตึก 20 ชั้น
เมื่อกระจกอะคูสติกจับพัลส์เสียงและการสะท้อนกลับ ทรานสดิวเซอร์แต่ละตัวจะแปลงการสั่นเป็นสัญญาณไฟฟ้าและโหลดลงในหน่วยความจำตามลำดับเวลาย้อนกลับ เพื่อสร้างเสียงสะท้อน ทรานสดิวเซอร์ทั้งหมดจะส่งสัญญาณใหม่เป็นเสียงที่มุ่งกลับไปยังทิศทางที่พวกมันมา
คล้ายกับการเลิกทำคลื่นที่ตามมาเมื่อคุณปล่อยก้อนกรวดลงในสระน้ำ David M. Pepper จาก HRL Laboratories ในมาลิบู แคลิฟอร์เนีย ผู้ศึกษาพฤติกรรมการโฟกัสซ้ำในแสงที่คล้ายกัน ราวกับว่า “ระลอกคลื่นในสระยุบตัวกลับลงมาบนก้อนกรวดอีกครั้ง”
สภาพแวดล้อมหลายอย่างโค้งงอและตีกลับสัญญาณมากจนผิดเพี้ยนไปอย่างมาก สัญญาณอะคูสติกที่มาถึงอาร์เรย์ของทรานสดิวเซอร์จะทำการดัดแปลงทั้งหมดที่พวกเขาทำระหว่างทางจากแหล่งที่มาของเสียง แต่การดัดแปลงเหล่านั้นจะถูกยกเลิกเมื่อสัญญาณเดินทางกลับไปยังแหล่งที่มา
นั่นเป็นคุณสมบัติที่น่าสนใจของเทคนิคการย้อนเวลา ผู้พัฒนากล่าว เทคนิคการปรับสภาพสัญญาณอื่นๆ ยังสามารถลดการบิดเบือนได้ แต่เทคนิคเหล่านี้ต้องการการคำนวณที่ซับซ้อนซึ่งวิธีการย้อนเวลาสามารถทำได้
ในความเป็นจริงแล้ว สภาพแวดล้อมที่มีอุปสรรคในการดัดเสียงและการสะท้อนของเสียงจำนวนมากนั้น แท้จริงแล้วช่วยปรับปรุงการฉายเสียงของกระจกย้อนเวลากลับไปยังตำแหน่งที่เฉพาะเจาะจง ยิ่งมีพื้นผิวสะท้อนแสงในสิ่งแวดล้อมมากเท่าใด ส่วนประกอบของเสียงในกระจกก็จะยิ่งกระจายตัวมากขึ้นเท่านั้น และนั่นทำให้มิเรอร์มีคำแนะนำที่แม่นยำยิ่งขึ้นสำหรับการกำหนดเป้าหมายเสียงสะท้อน
Mathias Fink ผู้บุกเบิกการย้อนเวลาแห่งมหาวิทยาลัย Denis Diderot ในปารีส ประเทศฝรั่งเศส กล่าวว่า “การใช้งานที่ดีที่สุดมักจะเป็นสื่อที่น่าเกลียดและไม่เป็นเนื้อเดียวกัน
Fink และนักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ คาดว่าเทคนิคเดียวกันนี้อาจใช้ได้ผลในขอบเขตของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า โดยอาจเพิ่มความสามารถในการนำสัญญาณของระบบสื่อสารไร้สาย (ดู “Beyond Sound” ด้านล่าง)
Credit : เว็บยูฟ่าสล็อต
