Voiko valaiden kutsu\u00e4\u00e4ni rikkoa fysiikan lakeja? <\/p>\n
Valaita vedenalaisilla mikrofoneilla paikantava merentutkija John Spiesberger<\/strong> huomasi taannoin laskelmissaan jotain, mik\u00e4 vaikutti ensin ohjelmointivirheelt\u00e4. Valaan kutsu\u00e4\u00e4ni n\u00e4ytti kulkevan merivedess\u00e4 hetkitt\u00e4in jopa noin 3 000 metri\u00e4 sekunnissa, vaikka \u00e4\u00e4nen nopeus merivedess\u00e4 on tyypillisesti vain noin 1 500 metri\u00e4 sekunnissa.<\/p>\n Erikoisesta havainnosta kirjoittaa<\/a> Gizmodo. Spiesbergerin ja Woods Hole Oceanographic Institutionin Eugene Terrayn tutkimus on julkaistu<\/a> Physical Review E -tiedelehdess\u00e4. Tutkimusta esittelee<\/a> my\u00f6s Pennsylvanian yliopisto tiedotteessaan.<\/p>\n Fysiikan lakeja valaat eiv\u00e4t kuitenkaan riko. Selitys l\u00f6ytyy aaltojen interferenssist\u00e4 ja siit\u00e4, mit\u00e4 vastaanotin oikeastaan mittaa.<\/p>\n Valaita seurataan merill\u00e4 muun muassa hydrofoneilla. Hydrofoni on vedenalaisten \u00e4\u00e4nten vastaanottamiseen tarkoitettu mikrofoni, joka muuttaa veden painevaihtelut s\u00e4hk\u00f6iseksi signaaliksi. Herkill\u00e4 hydrofoneilla voidaan havaita esimerkiksi valaiden matalataajuisia kutsu\u00e4\u00e4ni\u00e4 hyvin pitkien matkojen p\u00e4\u00e4st\u00e4. Spiesbergerin mukaan sillivalaan \u00e4\u00e4ni voidaan kuulla yhdell\u00e4 hydrofonilla jopa noin 100 kilometrin et\u00e4isyydelt\u00e4, Gizmodo kertoo.<\/p>\n Useista hydrofoneista muodostetulla verkolla voidaan my\u00f6s m\u00e4\u00e4ritt\u00e4\u00e4 valaan sijainti. Kun sama kutsu\u00e4\u00e4ni saapuu eri puolille merenpohjaa sijoitettuihin vastaanottimiin hieman eri aikoina, el\u00e4imen paikka voidaan laskea n\u00e4ist\u00e4 aikaeroista.<\/p>\n Juuri t\u00e4ss\u00e4 syntyi tutkimuksessa havaittu ongelma.<\/p>\n Kun valas \u00e4\u00e4ntelee l\u00e4hell\u00e4 meren pintaa, osa \u00e4\u00e4nest\u00e4 kulkee suoraan hydrofoniin. Osa puolestaan etenee ensin pintaan, heijastuu siit\u00e4 ja saapuu vastaanottimeen hieman my\u00f6hemmin. Eri reittej\u00e4 kulkeneet \u00e4\u00e4niaallot voivat interferoida eli vahvistaa tai heikent\u00e4\u00e4 toisiaan.<\/p>\n Interferenssi voi lis\u00e4ksi muuttaa vastaanotetun \u00e4\u00e4nipulssin muotoa niin, ett\u00e4 sen voimakkain huippu siirtyy ajassa aikaisemmaksi. Jos \u00e4\u00e4nen saapumishetki m\u00e4\u00e4ritet\u00e4\u00e4n t\u00e4m\u00e4n huipun perusteella, laskennallinen tulos voi n\u00e4ytt\u00e4\u00e4 silt\u00e4 kuin \u00e4\u00e4ni olisi kulkenut vedess\u00e4 todellista nopeammin.<\/p>\n Spiesberger sai ohjelmallaan aluksi noin 1 000 metrin sekuntinopeuksia, mutta my\u00f6hemmin vastaan tuli jopa noin 3 000 metri\u00e4 sekunnissa. H\u00e4n ep\u00e4ili ensin ohjelmointivirhett\u00e4. Koodin tarkistaminen osoitti kuitenkin, ett\u00e4 laskelmat kuvasivat todellista aaltoilmi\u00f6t\u00e4.<\/p>\n Ratkaisevaa on, ettei itse informaatio etene \u00e4\u00e4nennopeutta nopeammin. Tavallista nopeammin n\u00e4ytt\u00e4\u00e4 liikkuvan vain interferenssin muokkaaman signaalin huippu. Tutkijat yhdist\u00e4v\u00e4t ilmi\u00f6n erityisen suhteellisuusteorian yhteydess\u00e4 tunnettuun periaatteeseen, jonka mukaan aaltojen huiput voivat tietyiss\u00e4 olosuhteissa n\u00e4ytt\u00e4\u00e4 ylitt\u00e4v\u00e4n normaalin etenemisnopeuden ilman, ett\u00e4 informaatio tai syy-seuraussuhde rikkoisi fysiikan nopeusrajoja.<\/p>\n Havainnolla voi olla k\u00e4yt\u00e4nn\u00f6n merkityst\u00e4 valaiden seurannassa. Jos hydrofoniverkko tulkitsee interferenssin siirt\u00e4m\u00e4n huipun \u00e4\u00e4nen todelliseksi saapumishetkeksi, valaan laskettu sijainti voi olla satoja metrej\u00e4 v\u00e4\u00e4r\u00e4ss\u00e4.<\/p>\n Tulokset perustuvat viel\u00e4 teoriaan ja simulaatioihin. Spiesberger aikoo seuraavaksi yritt\u00e4\u00e4 osoittaa ilmi\u00f6n kokeellisesti mikrofoneilla ja kovasta pinnasta heijastuvalla \u00e4\u00e4nell\u00e4. My\u00f6hemmin vastaavaa vaikutusta voitaisiin tutkia my\u00f6s valolla.<\/p>\n Tutkimus osoittaa samalla yhden nykyaikaisten anturij\u00e4rjestelmien haasteista: eritt\u00e4in tarkkakaan mittalaite ei v\u00e4ltt\u00e4m\u00e4tt\u00e4 anna oikeaa vastausta, jos mitattavan signaalin k\u00e4ytt\u00e4ytymist\u00e4 tulkitaan liian yksinkertaisella mallilla. Vedenalaisessa paikannuksessa heijastukset ja monitie-eteneminen voivat muuttaa paitsi signaalin voimakkuutta my\u00f6s sen n\u00e4enn\u00e4ist\u00e4 saapumisaikaa.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Voiko valaiden kutsu\u00e4\u00e4ni rikkoa fysiikan lakeja? Valaita vedenalaisilla mikrofoneilla paikantava merentutkija John Spiesberger huomasi taannoin laskelmissaan jotain, mik\u00e4…\n","protected":false},"author":2,"featured_media":329811,"comment_status":"","ping_status":"","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":"","_share_on_mastodon":"0"},"categories":[115],"tags":[33,31,30,455,33946,454,118,32,119,16755],"class_list":["post-329810","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","category-fysiikka","tag-fi","tag-finland","tag-finnish","tag-fysiikka","tag-merentutkimus","tag-physics","tag-science","tag-suomi","tag-tiede","tag-valaat"],"share_on_mastodon":{"url":"https:\/\/pubeurope.com\/@fi\/117131795900040408","error":""},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/329810","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=329810"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/329810\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/media\/329811"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=329810"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=329810"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=329810"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}