Scienze

Onde concentriche che tornano indietro

Si può cambiare la direzione di propagazione di un'onda nell'acqua: un esperimento virtualmente ripetibile anche con microonde e onde sonore.

Lanciate un sasso nell'acqua e guardate le increspature generate, ad anelli concentrici, dal centro verso l'esterno... Non potete avere il "rewind" di quello che vedete, ossia il riavvolgimento naturale (non pilotato) della sequenza, ma con qualche "trucco" si può ottenere un effetto indistinguibile.

È ciò che hanno realizzato Emmanuel Fort e i suoi colleghi del Langevin Institute di Parigi con un sistema per far tornare indietro le stesse onde, quasi come fosse un viaggio indietro nel tempo e nello spazio.

Il primo trucco. Il fisico francese era già riuscito a riportare le onde sui loro "passi" disseminando sensori e generatori di onde ai lati delle vasche d'acqua in laboratorio. I dispositivi registravano l'intensità delle increspature e le rimandavano indietro con le stesse caratteristiche. La tecnica è stata applicata anche alle onde sonore e alle microonde, ed è utilizzata oggi per creare immagini più nitide nelle ecografie mediche.

ancora Più semplice. Ora lo scienziato ha scoperto che basta agitare l'acqua verso il basso per generare un effetto simile, con parte delle onde che ritorna indietro ("nel tempo"), fino al centro ("nello spazio"), e parte che continua invece a propagarsi all'esterno.

Onde che ritornano esattamente al punto di partenza. Anche nel caso di forme complesse. © Emmanuel Fort

Questo succede perché la velocità delle increspature dipende dall'accelerazione di gravità: «Se si provoca uno scossone improvviso, si cambia la gravità effettiva, e la velocità dell'onda muta», spiega Fort.

pausa. «L'interruzione resetta il punto di partenza dell'onda. Una volta ripristinata la gravità normale, l'onda comincia a viaggiare sia avanti sia indietro. In pratica, la sollecitazione è come se la congelasse in quel preciso istante, e quando la si rilascia non "ricorda" più da che parte stava andando» .

Come se nulla fosse. Fort ha testato la tecnica sia con onde concentriche, come quelle causate dall'introduzione di una sonda nell'acqua, sia con fronti di increspature più complesse (vedi foto sopra). In tutti i test, dopo la sollecitazione le onde sono ritornate al punto di partenza, con un movimento a ritroso.

Naturalmente non è un "viaggio nel tempo", ma neppure una curiosità da laboratorio: studi come questo, sull'interferenza e sulla propagazione delle onde, possono migliorare le tecniche di indagine medica o altre tecnologie sonore.

13 luglio 2016 Elisabetta Intini
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