¿Puedes "rebobinar" los mensajes de sonido haciéndote supersónico? [duplicar]

¿No es maravilloso? ¡Escuchar el mismo mensaje una y otra vez sin ningún esfuerzo de su parte!

No, no es posible, obviamente, porque la energía no puede venir de la nada. Ni siquiera necesitábamos pensar en los detalles específicos de su pregunta.

Tu amigo te grita algo, pero no puedes oírlo porque es Mach 1.

No puedes oírlo, pero no por lo que piensas. En Mach 1, todo lo que haga tu amigo (incluyendo mover sus cuerdas vocales) resultará en pequeños estampidos sónicos a su alrededor. Las vibraciones no pueden propagarse más rápido (en términos de velocidad de grupo) que la velocidad del sonido en el aire, lo que implica que no lo escuchará. Además, esos frentes de onda se disiparán si el avión permanece exactamente a la velocidad del sonido.

Le pide al piloto que disminuya la velocidad del avión y el avión desacelera gradualmente.

¡El sonido de tu amigo te alcanza y escuchas el mensaje!

¡Totalmente falso! No escuchará nada de lo que dijo su amigo durante el tiempo que el avión estuvo a Mach 1, y solo escuchará algunos de los estampidos sónicos que aún no se han disipado, porque todos sus frentes de onda simplemente se acumularán justo en frente de su amigo una vez que el piloto comience. desaceleración Comenzarás a escuchar solo lo que dice tu amigo después de que el avión haya comenzado a desacelerar, y lo escucharás aproximadamente a la misma velocidad con la que se habla, pero con un ligero cambio de acuerdo con el cambio neto en la velocidad del avión entre el momento en que salió de la boca de tu amigo y el momento en que llega a tu oído. [Esta aclaración es en respuesta a un comentario. Había tratado este efecto como pequeño ya que se decía que la desaceleración era gradual.]

En realidad, mediante un razonamiento simple, debería haber sido obvio que no escuchará la mayor parte de lo que dijo su amigo antes de la desaceleración, porque de lo contrario su amigo podría pronunciar un mensaje arbitrariamente largo, pero es imposible que usted escuche un mensaje arbitrariamente largo en un lapso finito de tiempo (el avión puede desacelerar a velocidad cero en un tiempo finito).

Ahora, le grita algo a su amigo mirando hacia adelante, y se da cuenta de que si hubiera mirado hacia atrás, su mensaje sería ultrasónico para su amigo.

Esto no tiene sentido. Ya sea que esté mirando hacia adelante o no, las vibraciones en el aire que produce se propagarán hacia afuera aproximadamente de la misma manera si el avión viaja a menos de Mach 1. La velocidad de propagación es la velocidad del sonido en el aire, por lo que tiene nada que ver con la dirección en la que estás mirando. No estás lanzando una pelota. Estás haciendo vibraciones en el aire.

Como se explicó anteriormente, si está mirando hacia atrás, su amigo lo escucha al mismo ritmo que se habló. Si estás mirando hacia adelante, tu amigo también lo escuchará amortiguado porque estás bloqueando.

Ahora, aceleras el avión y tu amigo se pone al día con el mensaje. Ahora, algo notable sucede cuando haces esto. ¡¡Tu amigo escucha el mensaje al revés!! Si sigues acelerando y desacelerando el avión a la velocidad del sonido, ¡puedes hacer que tu amigo escuche tu mensaje varias veces!

Incluso si miras la parte 'mirada hacia adelante' del frente de onda esférico, para que tu amigo pueda alcanzarlo más tarde, ten en cuenta que cuanto más esperes, mayor será la distancia que tiene que recorrer y menor será la intensidad. Además, una vez que su amigo lo alcance, se 'romperá' a su alrededor y desaparecerá, por lo que no lo escuchará varias veces.

En resumen, tu amigo oirá lo que dices la primera vez desde la parte "hacia atrás" del frente de onda, que debería llegar sin importar si miras hacia adelante o hacia atrás, y escuchará lo que dices cuando el avión esté a menos de Mach 1, más bien suavemente y en reversa la segunda vez desde la parte 'hacia adelante' del frente de onda, pero solo si está mirando hacia adelante cuando lo dijo. Además, él/ella no escuchará nada de lo que diga mirando hacia adelante mientras esté en Mach 1 o superior, porque el frente de onda se 'romperá' contra usted y se disipará.

ACTUALIZACIÓN: La mayoría de los comentarios publicados aquí son sobre la parte de rebobinado. De hecho, eso es sólo una parte de la cuestión. La verdadera cuestión hace hincapié en la idea de recibir una señal adelantándola. La pérdida de energía debida a la propagación del sonido se puede solucionar fácilmente utilizando un tubo recto hueco, entre los amigos.

Si sella herméticamente un extremo de su tubo a la boca de la fuente y el otro extremo a la oreja del objetivo, entonces claramente tiene un medio estacionario en relación con ellos a través del cual el sonido viajará normalmente. Efectivamente, está volviendo a poner su boca y oreja dentro del avión, donde, como sabe, puede gritar de adelante hacia atrás sin ningún problema.

Si hay un espacio en ambos extremos, obviamente si el espacio no es demasiado pequeño, el aire fluirá a través del tubo aproximadamente a la misma velocidad que fuera del tubo, solo que un poco más bajo. Así que los efectos serán más o menos los mismos que no tener tubo. En particular, el frente de onda 'hacia adelante' cuando está a menos de Mach 1 viaja hacia adelante, no hacia atrás en el tubo, por lo que no ayudará a su amigo a escucharlo.

La posibilidad de recibir un mensaje o música al revés fue discutida por Lord Rayleigh, en su Teoría del sonido (1896). Si la fuente se mueve hacia el observador al doble de la velocidad del sonido, una pieza musical emitida por esa fuente se escucharía en tiempo y tono correctos, pero al revés.

Bueno, en realidad hay mucho esfuerzo de tu parte (ir a mach 1 fuera de un avión no es fácil). Sin embargo, hay dos problemas mayores. La intensidad del sonido disminuye con la distancia como 1/d^2. Entonces, cuando 'escuchas' a tu amigo es como si estuvieras tratando de escucharlo cuando está a unos cientos de metros de distancia. Además de tratar de detectar una señal tan baja, también hay un estampido supersónico, lo que lo empeora aún más.

EDITAR: Dado que su pregunta también tiene una edición: si coloca un tubo entre los dos amigos, es cierto que no tiene problemas con el volumen del sonido, pero tampoco tiene ninguno de los efectos que está buscando. Esto sería lo mismo que sentarse dentro del avión (ya que el aire para la comunicación es estacionario entre los dos amigos). No pasa nada raro dentro de un concorde.

Sí, eso es posible.

En el momento en que produzca el sonido, imagine que el sonido viaja en una esfera perfecta con el punto en el que produjo el sonido como centro. El radio de la esfera aumenta a un ritmo igual a la velocidad del sonido en el aire. Empiezas desde el centro del círculo... Viajando junto con él.

Imagina las palabras que dijiste como un tren... Las palabras que dijiste primero estarían en el frente y las que dijiste al final en la parte de atrás. A medida que lo alcance por detrás... Oirá el sonido al revés... Una vez que lo cruce cuando disminuya la velocidad... Lo alcanzará y lo escuchará de nuevo... Pero cuando vuelva a acelerar lo cruzas por detrás y lo escuchas al revés otra vez.

Una cosa interesante es que los estampidos sónicos no tendrían efecto en esto ya que solo cruzamos mach 1 cuando estamos detrás de la onda de sonido y dado que el estampido sónico tiene forma de cono hacia atrás... No interferiría con el original onda de sonido..

Pero a medida que avanza, la intensidad del sonido se desvanecerá... Por lo que no se escucharía infinitamente... Aunque podríamos escucharlo algunas veces.

Ahora, todo eso es considerando que en el momento exacto en que produce el sonido, está en reposo ... es decir, todo el sonido proviene de una sola fuente.

De lo contrario, lo que sucederá es que si el sonido se produce cuando viaja a Mach 1, todo el sonido que produjo se superpondrá porque cuando diga algo ... Lo que dijo el momento anterior es donde se encuentra actualmente ... Y todo lo que dice será engullido en uno... Porque es un número continuo de esferas y no solo una sola esfera... Una oración sería bastante larga si lo miras así