Краткие содержания

Вибрационные волны поднимают тяжелые предметы. Акустическая левитация: главное - поймать волну. Нелинейные звуковые волны

October 12th, 2016

Оригинал взят у digitall_angell в Левитация с помощью звука или тайны мегалитов разгаданы?

Магия - это всего лишь наука. Еще одна наука, занимающаяся проблемами управления энергией, пока неизвестной людям (с)


Думаю, многие слышали о т.н. Коралловом Замке Эдварда Лидскалнинша во Флориде, который он, по основной версии, построил с помощью звуковой левитации (если не слышали, смотрим в конце поста). О строительстве различных тоже идет не мало споров.
Вот и правдоподобная версия подоспела:

Управляемая Звуковая Левитация. Киматика-3D - Controlled Sound Levitation. Cymatics-3D

Сотрудникам Токийского университета и Технологического института Нагои удалось привести в движение мелкие объекты с помощью сложной системы акустической левитации: звуковые волны перемещали частицы полистирена диаметром от 0,6 до 2 мм в трёхмерном пространстве. Ранее предметы с помощью этой же системы удавалось двигать только в двух измерениях.

Чтобы двигать по воздуху капли воды, полистиреновые частицы, маленькие кусочки дерева и даже шурупы, понадобились четыре ряда звуковых колонок. Эти объекты перемещали во всех направлениях в пределах, допускаемых условиями эксперимента. Движение в данном случае вызывают стоячие ультразвуковые волны.

В литературе описан опыт, который можно произвести в домашних условиях: разместив над ультразвуковым генератором зажатую в руке полоску бумаги так, чтобы её свободный конец располагался в 3-5 мм над торцом стержня, нужно нажать на кнопку генератора - и кончик бумаги под воздействием звуковой волны пойдёт вверх и неподвижно зависнет над стержнем.

Аппарат, использованный в эксперименте, значительно сложнее генератора: звуковые волны частотой свыше 20 кГц, не слышные человеческому уху, исходят с четырёх сторон и пересекаются внутри ограниченного пространства.

Таким образом, они образуют перемещаемый фокус, в котором мелкий объект как бы зажимается и зависает в пространстве. Направление волн может произвольно меняться, при этом объект передвигается. Звуковая левитация - способ преодолеть земное притяжение, считают учёные. Поэтому уже сейчас устройства для акустической левитации используют такие организации, как НАСА.

***


Оккультисты давно говорят о том, что еще атланты и древние египтяне при строительстве своих святилищ умели передвигать их массивные каменные детали с помощью звука, то есть владели акустической левитацией. Современная наука пытается объяснить все с помощью сомнительных исторических реконструкций, изображающих десятки тысяч рабов, задействованных в ст роительстве с помощью веревок и блоков.

Как перемещали огромные глыбы, похожие на камень из комплекса Баальбек? А может вот так?

Передвижение камня с помощью звука

Летающие камни

В начале 1930-х годов шведский авиаинженер Хенри Кьельсон наблюдал в Тибете, как монахи возводили храм на скале высотой 400 метров. Камень - диаметром примерно полтора метра - дотаскивался яком до небольшой горизонтальной площадки, расположенной на 100-метровом расстоянии от скалы. Потом камень сваливали в яму, соответствующую размерам камня и глубиной 15 сантиметров.

В 63 метрах от ямы (инженер точно замерил все расстояния) стояли 19 музыкантов, а за ними - 200 монахов, располагавшихся по радиальным пиниям - по нескольку человек на каждой. Угол между линиями составлял пять градусов. Камень лежал в центре этого построения.

У музыкантов было 13 больших барабанов, подвешенных на деревянных перекладинах и обращенных звучащей поверхностью к яме с камнем. Между барабанами в разных местах размещались шесть больших металлических труб, тоже направленных раструбами к яме. Около каждой трубы стояло по два музыканта, дующих в нее по очереди. По специальной команде весь этот оркестр принимался громко играть, а хор монахов - петь в унисон. И вот, как рассказывал Хенри Кьельсон, через четыре минуты, когда звук достигал своего максимума, валун в яме сам собой начинал раскачиваться и вдруг улетал по параболе прямо на вершину скалы.

Таким способом, согласно рассказу Хенри, монахи возносили к строящемуся храму пять-шесть огромных валунов каждый час.

Будучи инженером, к тому же авиационным. Кьельсон попытался объяснить невероятное явление с точки зрения здравого смысла.

Кьельсон провел измерения всех расстояний - от ямы до скалы, от ямы до стоящих музыкантов и монахов и так далее и получил цифры, все кратные числу «ПИ", а также пропорции золотого сечения и числу 5,024 - произведению "ПИ» и золотой пропорции. Камень находился в центре окружности, образуемой оркестром и монахами, которые посылали звуковые колебания на яму - отражатель этих колебаний. Они-то и поднимали валун на 400 метров! Звуки нарастали плавно (четыре минуты, или 240 секунд), были достаточно красивыми, а колебания - гармоничными. В результате - такой вот созидающий эффект. Именно созидающий - ведь велось строительство священного храма! Камень взлетал по параболе - сначала он шел практически вертикально (колебания, отражаясь от скалы, не давали валуну к ней приближаться), потом начинал отклоняться в сторону вершины. Ближе к скале стояло меньшее количество монахов на линиях-радиусах, следовательно, колебания и их отражения были более слабыми, а к вершине их количество вообще начинало резко падать, и камень, следуя путем наименьшего сопротивления,точно попадал на место возведения святилища.

Вполне вероятно, что таким же способом древние строители пирамид и других глобальных сооружений перемещали неподъемные глыбы на значительные расстояния и большие высоты.

Триумфальный эксперимент

Физики, в общем, возможность существования управляемой акустической левитации допускали. Мало того, освоили технологию управления ею сначала в одной, а затем и в двух плоскостях.

Многим, наверное, доводилось видеть макросъемку с зависшей в воздухе каплей воды. Такие опыты производили, например, ученые из Швейцарии. Но достичь трехплоскостного управления процессом долго не удавалось никому.

И вот в январе нынешнего года специалисты из Токийского университета заставили с помощью звуковых волн парить в пространстве небольшие предметы разной формы и массы. Японские матрицы направленных звуковых излучателей, расположенные в определенных точках, позволяют передвигать их по сложным траекториям.

Сначала ученые оперировали уже привычными капельками воды, кусочками полистирена диаметром от 0,6 до 2 миллиметров, а также мелкими радиодеталями, но венцом серии экспериментов стало водружение кубика от детского конструктора на вершину игрушечной пирамиды.

Экспериментаторы уверяют, что через некоторое время точно так же смогут манипулировать предметами любых массы и объема. Осталось только научиться подбирать звук определенной частоты и мощности. Они также говорят о том, что акустическая левитация поможет в будущем полностью преодолеть земное притяжение. Использование данной технологии для создания летательных аппаратов нового типа уже заинтересовало инженеров NASA.

Еще примеры акустической левитации:

Звуковая Левитация. Капли воды висят в воздухе

Акустическая левитация

Киматика 3D. Звуковая левитация - Cymatics 3D. Sound levitation

КОРАЛЛОВЫЙ ЗАМОК - комплекс огромных статуй и мегалитов общим весом 1100 тонн, сооруженных вручную, без использования машин, в Калифорнии (США).

В комплекс входят сама двухэтажная квадратная башня весом 243 тонны, различные строения, массивные стены, подземный бассейн с винтовой лестницей, каменная карта Флориды, грубо вытесанные кресла, стол в виде сердца, точные солнечные часы, каменные Марс и Сатурн, а также 30_тонный месяц, своим рогом точно указывающий на Полярную звезду, и многое другое. Все это расположено на площади более 40 гектаров.

Построил замок латышский эмигрант Эдвард ЛИДСКАЛНИНШ, приехавший в Америку после несчастной и безответной любви к некой 16_летней Агнесс СКАФФС (она отвергла уже обрученного с ней 26_летнего Эдварда как бедного “старика”, а позже вышла замуж за преуспевающего врача и родила 3 сыновей).. Начав новую жизнь в новой стране после скитаний по Техасу и Калифорнии, Эдвард Линдскалнинш в 1920 году обосновался во Флориде, где хороший климат помогал ему выжить несмотря на прогрессирующую форму туберкулеза. “Дохляк” (по мнению соседей), маленький (152 см, 45 кг) и слабый на вид Эдвард в одиночку 20 лет строил вручную замок, таская с побережья громадные глыбы кораллового известняка, и вытесывал из него блоки, не используя даже примитивного отбойного молотка - все инструменты он сделал из брошенных автомобильных останков

Говорят, чтобы расколоть глыбы, он применял оригинальную технологию: в плотном известняке, используя самодельное долото, пробивал отверстия и вставлял в них старые автомобильные амортизаторы, предварительно раскаленные докрасна Затем Эдвард лил на них холодную воду, и железо разламывало камень на части. Так говорят очевидцы, но... если лить воду на раскаленное железо, то оно уменьшится в объеме и камень не расколет Каким образом Эдвард двигал и поднимал многотонные блоки, остается загадкой: он был очень скрытным и работал исключительно по ночам.

Многочисленные попытки любопытных соседей подглядеть, как продвигается работа, не увенчались успехом: стоило кому-нибудь появиться в окрестностях замка, как работа тут же останавливалась. В свои владения “угрюмый Эд” пускал без особой охоты: он бесшумно вырастал за спиной непрошенного гостя и стоял молча, пока тот не убирался Когда рядом с коралловым замком вознамерился построить виллу энергичный адвокат из Луизианы, Эдвард попросту... перевез свое детище в другое место, на 10 миль южнее.

Как ему это удалось -- еще один вопрос, ответа на который нет по сей день. Известно, что он нанял мощный грузовик, который приезжал каждое утро. Шофер уходил на время погрузки, а возвращался около полудня, когда кузов был уже заполнен коралловыми блоком (блоками), каждый из которых весил 5--6 тонн. Этот грузовик видели многие. Но никто не видел, как Эд погружал или разгружал машину. Соседи в один голос утверждают, что никаких тягачей или подъемников у него не было.

На все расспросы Эд гордо отвечал: “Я открыл секрет строителей пирамид!” Люди также замечали, как он... пел песни своим камням. Утверждали также, что он строил свой замок на месте посадки НЛО.. В 1952 году Э. Лидскалнинш скоропостижно умер от рака желудка (но не от туберкулеза). После его смерти в комнате на вершине квадратной башни нашли отрывочные записи, в которых что-то говорится о магнетизме Земли и “управлении потоками космической энергии”. Но -- никаких конкретных разъяснений...

Через несколько лет после смерти Эда заинтригованное Американское инженерное общество, желая доказать обман строителя замка, провело собственный эксперимент: взяли в аренду самый мощный бульдозер и попытались сдвинуть с места один из блоков, который Эдвард не успел использовать в строительстве. Ничего не вышло. Таким образом, тайна сооружения и перевозки замка так и осталась неразрешимой Проезд до Кораллового замка: от Майами ехать на машине по главной магистрали Флориды в сторону Флорида-Сити; на одном из перекрестков с указателем “Коралловый замок 3 мили” повернуть на запад

Коралловый замок, построенный по технологии древних

ТЕМАТИЧЕСКИЕ РАЗДЕЛЫ:

Научный сотрудник Бристольского университета Асьер Марцо занимается исследованиями в области ультразвука и электромагнетизма и выкладывает в открытый доступ интересные проекты для 3D-печатников – силовые лучи и устройства для акустической левитации!

Недавно мы рассказывали об интересном проекте за авторством команды латвийских исследователей из компании Neurotechnology, разрабатывающих , основанную на позиционировании с помощью ультразвуковых преобразователей. Проекты Асьера основаны на том же принципе – управлении объектами и даже удержании оных во взвешенном состоянии с помощью направленных звуковых волн.

Последний проект представляет собой именно устройство для акустической левитации мелких объектов – бусинок, капель жидкостей или даже не ожидающих такого поворота муравьев. Направленное звуковое поле генерируется ультразвуковыми преобразователями, установленными в нижней и верхней части аппарата. Преобразователи создают давление на объект, а фокусировка поля достигается за счет изгиба и регулировки выходной мощности верхнего и нижнего верхнего и нижнего массивов.

Для управления преобразователями понадобятся микроконтроллер Arduino Nano и драйвер L298N. Самих преобразователей в оригинальном дизайне сразу 72 штуки – автор рекомендует MSO-P1040H07T производства Manorshi или FBULS1007P-T от Ningbo.

Несущая конструкция аппарата предельно проста и может быть напечатана на 3D-принтере одной деталью по 3D-модели, предоставленной автором. Главное – не перепутать полярность при установке динамиков. Как вариант, можно собрать более мощную версию на 16-миллиметровых преобразователях, способную работать с более плотными и тяжелыми объектами, но несколько менее эффективную при левитации жидкостей. Полный перечень компонентов и подробные инструкции по сборке можно найти по этой ссылке , а процесс изготовления наглядно показан в ролике: Но, пожалуй, еще более интересен другой проект Асьера – этакое подобие силового луча. По сути своей, то уполовиненная, ручная версия того же левитатора. Принцип действия аналогичен, но на создание этого аппарата понадобится вдвое меньше преобразователей, плюс все тот же микроконтроллер и двойной драйвер.

Общая стоимость компонентов для акустического силового луча оценивается примерно в $75. Подробные инструкции можно найти по этой ссылке , а демонстрация работы и процесс сборки представлены в видео:А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру!.

Хотя наука и считается основной парадигмой развития человеческой цивилизации на протяжении уже как минимум двух столетий, однако восприятие мира большинством людей ещё далеко от научного. Например, для нас является диковинным такое явление, как акустическая левитация. Для повседневного бытового сознания сложно осознать, как с помощью звуковых волн можно заставить левитировать предметы. А между тем данное явление известно, пускай и в теории, учёным уже как минимум несколько десятилетий.

Что такое звук

На самом деле акустическая, или звуковая левитация , то есть стабильное положение предмета, обладающего ощутимой массой, в акустической волне, имеет довольно простое объяснение. Чтобы понять суть данного явления, достаточно вспомнить природу звука, о котором мы ещё со школьных времён знаем, что это волна. Звуковые волны распространяются в различных средах, будь это твёрдое вещество, жидкость или тяжёлый газ. Окружающий нас воздух и есть ничто иное, как тяжёлый газ, вернее, смесь газов.

Существует особый тип звуковых волн - так называемая стоячая волна. Такая волна возникает в особых колебательных системах, при которых звук отражается от некой преграды. При этом звуковая волна не просто отражается, но и накладывается на исходную звуковую волну, причём расположения максимальных и минимальных положений амплитуды должно повторяться. В реальной жизни стоячую звуковую волну можно слышать и наблюдать при игре на музыкальных инструментах - такие волны возникают при вибрации воздуха в трубе органа или при колебаниях струны гитары.

Левитация, то есть своеобразная область невесомости, в которую можно поместить материальный объект, появляется в данном случае в связи с чередованием областей высокого и низкого давления. Звуковые волны, распространяющиеся в воздухе, представляют собой потоки молекул. Накладываясь друг на друга в стоячей акустической волне, эти потоки молекул создают разреженные зоны, в которых воздействие гравитации существенно снижается. Именно благодаря этому попадающий в стоячую волну предмет может фактически зависать, то есть терять свой вес.

Вибрация и отражение

На практике, впрочем, звуковая левитация пока что может осуществляться лишь с небольшими предметами и незначительным количеством того или иного вещества. Также очевидно, что на данный момент акустическая левитация, своими руками воссозданная в бытовых условиях, это сложная задача. Хотя при определённом везении, необходимых знаниях и наличии нужных материалов и приборов такого результата добиться можно. Чаще всего попытки достичь акустической левитации осуществляются с каплей воды.

Любое приспособление для осуществления данного вида левитации должно состоять из преобразующего устройства, обладающего вибрирующей поверхностью, испускающей звуковые волны, и отражательных поверхностей, от которых эти волны будут «отскакивать». Опыты показывают, что эффективнее всего придать как преобразующей вибрирующей поверхности, так и отражателям вогнутую форму. За счёт этого лучше достигается фокусировка звука. Помимо этого, необходимо особое внимание уделить ровности преобразующих и отражающих поверхностей и правильному их расположению относительно друг друга. Потому что звуковая волна должна отражаться от поверхности под тем же углом, под каким она на неё попадает.

Акустическая гравитация является перспективным направлением исследований в практической технологической сфере, так как она почти не зависит от используемых в работе материалов, что снижает стоимость экспериментов. С другой стороны, пока что не удаётся достигнуть звуковой левитации с предметами существенной массы, вес которых исчисляется килограммами и более. Для удержания в состоянии невесомости материальных объектов в данном случае требуются сильные звуковые волны. Поэтому акустическая левитация пока что не слишком устойчива - если поместить в стоячую волну достаточно массивный предмет, то для его поддержания потребуются столь мощные звуковые волны, что их интенсивность может просто разрушить объект.

Швейцарцы не только сыр едят, но и левитируют

При упоминании Швейцарии самыми распространёнными и объяснимыми ассоциациями являются знаменитые швейцарские часы, банки и сыры. Однако в данной стране активно развивается фундаментальная наука, так что неудивительно, что успешные эксперименты с акустической левитацией проводятся именно здесь. Местные учёные в последние годы достигли наибольших успехов в данном направлении. Так, специалисты Швейцарской высшей технической школы (Цюрих) впервые сумели добиться контролируемого полёта предметов в области акустической левитации.

Швейцарцы сумели решить одну из самых каверзных проблем звуковой левитации - размер предмета, помещённого в стоячую волну, не должен превышать половину длины используемой звуковой волны. Если же звуковые волны слишком интенсивные, то они опасны для стабильности осуществляемого процесса. Учёные разработали установку из множества модулей «преобразователь - отражатель», которые уравновешивают друг друга. Испускаемые звуковые волны изменялись с помощью компьютерной программы, благодаря чему удалось достичь управления над левитирующим предметом.

Исследователи смогли не только поочерёдно вращать в различных направлениях зависшую зубочистку, но и добиться соединения в один ком твёрдых частиц и слияния в одну большую каплю нескольких маленьких капель воды.

Разработкой проблемы звуковой левитации занимаются не только в Швейцарии, но и в США. Работники Аргоннской национальной лаборатории близ Чикаго сумели осуществить звуковую левитацию с биологически активными материалами. Пока что это никак не приближает человечество к одному из заветных мечтаний футурологов и писателей-фантастов - к портативному устройству левитации человека. Достижение американских учёных связано прежде всего с медициной и биологией, так как помогает осуществлять различные манипуляции в более стерильных условиях. Впрочем, пока что и это лишь перспективная разработка на будущее - на сегодня масса биологически активного вещества, с которым можно манипулировать в условиях акустической гравитации, не превышает одного миллилитра.

Александр Бабицкий


Парить в воздухе без видимых усилий могут не только джедаи и персонажи Александра Грина. Физики уже давно окрыляют бездушную материю с помощью ультразвука, лазеров и магнитных полей. Зачем? Во-первых, это прикольно. Во-вторых, зависшие между небом и землёй предметы иногда удобнее мирно лежащих на лабораторных столах.

Обычно, чтобы рассмотреть образец в микроскоп, его кладут на предметное стекло и накрывают покровным. Какими бы прозрачными ни были эти две стеклянные пластины, часть информации всё равно теряется. Но, когда объект исследования в буквальном смысле подвешен в воздухе, отпадает надобность в этих приспособлениях.

Кроме того, парение над поверхностью позволяет создавать трёхмерные структуры, например, растить человеческие ткани, которые по понятным причинам не могут правильно сформироваться на плоской подложке. Наконец, мощная магнитная левитация обещает подарить нам транспорт будущего. Ещё бы: ведь при наземном или водном путешествии львиная доля энергии расходуется противодействие трению о поверхность.

Самый простой и дешёвый способ воспарить над миром - акустическая левитация. Каждый, кто чувствовал кожей напор звука на рок-концерте, в принципе, знаком с механизмом её действия. Правда, учёные используют не могучие басы хэви-металла, а неслышный и безвредный для человека ультразвук. На образец снизу накатываются звуковые волны, подобранные таким образом, чтобы их давление компенсировало силу тяжести. Вот и всё, образец застывает в воздухе.

Как и любое инженерное решение, всё очень просто звучит на словах и весьма нетривиально на деле. Чтобы ультразвук действительно приподнял предмет и оставил его висеть неподвижно, а не запустил куда-нибудь в стену или потолок, применяется сложное оборудование, изготовленное на заказ, работающее под высоким напряжением и требующее тщательной настройки.

Солидная лаборатория, конечно, может себе такое позволить, но о том, чтобы любознательный школьник мог изготовить собственный левитатор "на коленке", и речи быть не могло. До самого недавнего времени.

Инженеры из Университета Бристоля во главе с доктором Асьером Марсо (Asier Marzo) недавно представили устройство для левитации, которое можно собрать в домашних условиях.

Оно состоит из парковочных датчиков, электродвигателя, микроконтроллера и части, распечатанной на 3D-принтере (куда же без неё?). Пошаговую инструкцию по сборке можно найти на сайте . С помощью этого девайса можно поднимать в воздух капли жидкости, насекомых и другие мелкие объекты.

Авторы разработки надеются, что их аппарат, простой в изготовлении и использовании, позволит применять акустическую левитацию в любой, самой скромной лаборатории, даже школьной или студенческой. И потом любоваться этим занимательным явлением у себя дома за чаем, например.