I suoni delle balene sembravano superare la velocità del suono: il mistero spiegato dall'interferenza ondulatoria

I dati degli idrofoni utilizzati dagli oceanografi per monitorare i movimenti delle balene hanno prodotto, a prima vista, un risultato che sfida le leggi della fisica. Nelle analisi condotte al largo del Massachusetts, alcuni suoni delle balene sono stati registrati come se si propagassero più velocemente della naturale velocità del suono nell'acqua.

L'oceanografo John Spiesberger dell'Università della Pennsylvania ha inizialmente considerato questo risultato, fornito dal software da lui sviluppato, come un guasto tecnico o un errore di codice. Tuttavia, dopo un esame dettagliato del codice, non è stato riscontrato alcun errore evidente. Di conseguenza, i ricercatori si sono orientati verso la ricerca della causa di tale anomalia nei processi fisici.

Per determinare la posizione delle balene vengono utilizzate reti di idrofoni posizionate sul fondale marino. In questi sistemi, la posizione dell'animale può essere individuata calcolando la differenza temporale dei suoni che raggiungono i diversi ricevitori. Tuttavia, i segnali provenienti dalle balene che si muovono vicino alla superficie possono produrre risultati insoliti in questi calcoli.

IL SUONO NON HA ACCELERATO, È EMERSO IL PICCO DEL SEGNALE

Secondo la valutazione di Spiesberger e di Eugene Terray del Woods Hole Oceanographic Institution, la causa della registrazione insolita è l'arrivo simultaneo agli idrofoni dell'onda sonora diretta e dell'eco riflessa dalla superficie dell'acqua. Quando queste due onde si combinano, la potenza e la forma del segnale cambiano; il punto di picco registrato dal ricevitore si forma prima del previsto.

Per questo motivo, il suono in sé non supera il limite di velocità nell'acqua. L'effetto di "maggiore velocità" osservato nella misurazione viene spiegato come un'illusione acustica causata dalla sovrapposizione delle onde. I ricercatori affermano che questo fenomeno è coerente con l'effetto di interferenza ondulatoria imprevisto, definito nell'ambito della teoria della relatività ristretta di Albert Einstein.

Nella fase successiva dello studio, l'obiettivo è verificare sperimentalmente sotto l'acqua questo effetto spiegato teoricamente. È stato inoltre riferito che i ricercatori pianificano di testare effetti di interferenza simili con onde luminose anziché con onde sonore.

Fonte della notizia: 12punto