元スレ【物理】水面に浮かんだ物体を波で自在に操作する「トラクタービーム」を開発、豪研究チーム

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波のサイズや周波数を調整することで、水面に浮かんだ物体を引き寄せたり遠ざけたり、あるいは水面に静止させたりする技術が開発された。

オーストラリア国立大学の研究チームが、水面で作用する「トラクタービーム」（SF映画に登場する「物体を引き寄せる光線」）を開発した。
「光のトラクタービーム」で粒子を動かす近年の研究成果にヒントを得たというこの技術は、波を発生させる装置を使って物体を操作するもので、チームは水槽に浮かべたピンポン球で実験を行っている。
「われわれは、水に浮かんでいる物体を操作して、波が来るほうへ動かしたり、波と同じ方向へ動かしたり、
または流れの中で静止させることに成功した」と、今回のプロジェクトを率いたホースト・パンズマン博士は述べる。
波のサイズと周波数を調整することで、「ほぼどんな形の表面流もつくり出す」ことが可能だという。
現時点では、水に浮かんだピンポン玉の動きを制御するのに用いられているが、研究チームによると、
この技術を用いて発生させた複雑な3次元の波は、たとえば流出した油を集めたり、船舶を動かしたり、漂流物を除去したりといった用途への応用が考えられるという。

操作の方法は、ピンポン球を特定の方向に動かすのに必要な波のサイズと周波数を計算するという、いたってシンプルなものだ。
粒子追跡システム（高速動画カメラと拡散光イメージング）を用いたところ、水面に流れが生成されてピンポン球を動かしていることが確認された。
「これらの複雑な3次元の波は、ある一定の高さを超えると、水面に流れのパターンを発生させることを発見した」と、
研究共著者のマイケル・シャッツ教授は述べる。「トラクタービームはそうしたパターンのひとつであり、流れは内向き、外向き、または渦巻き状にもなりうる」

シャッツ教授は、研究を紹介する動画（文末に掲載）の中で、チームが実験を開始したのは、波による水面上の粒子の動きは「あまりに複雑すぎて、
いかなる既存の理論でも説明できない」ことに気づいたのがきっかけだと述べている。そして、
さまざまな形状の波発生装置がさまざまな流れのパターンを生成した今回の実験を経てもなお、
粒子が水流の表面でどのような挙動をするのかを説明する数学的理論は見つからないという。
チームが得たものは、さまざまな周波数、速度、および波発生装置の形状が、水面の流れと水面の物体の動きを
どのように変化させるかという一連の実験結果だ。「これは、いまだに解決されていない興味深い問題のひとつだ。
誰もがバスタブのなかで簡単に現象を再現できるにもかかわらず」と、パンズマン博士はリリースのなかで述べている。

この技術を説明した論文2本は、「arXiv」（PDFファイル）と『Nature Physics』誌に発表された。

http://wired.jp/2014/08/21/wave-tractor-beam/
http://www.youtube.com/watch?v=ZUYCkHWgVss

Nature Physics
Generation and reversal of surface flows by propagating waves
http://www.nature.com/nphys/journal/vaop/ncurrent/full/nphys3041.html

3 :

時空間波動を引き起こせば宇宙空間で使えるな
でかした

4 :

動画だどなんかイマイチ
もっとピンポン球を楽しそうに動かしてほしい

5 :

>トラクタービーム

懐かしいな

6 :

>波のサイズや周波数を調整することで

水の方形波がみたいな。

7 :

スタートレックへまた一歩

8 :

ビーム…？

9 :

ギャラガかよ

10 :

多分バカには見えないビームが出てるんだ
俺達には見えないけどな

11 :

ダミーでもいいから、レーザーなりの光をあてることから始めないとな

12 :

簡単にするには
何種類かの定在波とそれを切り替えた時の振る舞いとを調べれば出来るんじゃね？

13 :

日本でも、音波でやってただろう。

14 :

これがどのくらいの規模になるかによって、様々なバランスや設計に影響を及ぼすだろう

15 :

凪の状態限定でしょ

16 :

人も引き寄せられたら、溺れた人をリスク最小限で助けられるわけ？

17 :

すごいな、SFの世界にしか絶対に存在しないと思ってたよ。この手の技術。
これは素直に賞賛したい。

18 :

津波を消すこととかできるかな
規模的に難しいかな

19 :

>>11
照準用とか？

20 :

>>16
人間だと体の大半が水中にある訳で、その状態だとどうなのかなあ？

21 :

燃える男の赤いトラクター

22 :

ここまで、
どこがビームだよｗｗ
無し…

24 :

>>15
というより実験水槽限定じゃないかな

25 :

まずビームじゃないし
光子は質量が無いから物体を動かすのは無理じゃね？

26 :

これで漁業に革命が起きる

27 :

ビームいうからマイクロ波でも使ってるのか？

28 :

みくるちゃんの出番でしょ

29 :

電磁波が波なら、同じ波の性質となる
それは科学なんでは？

30 :

へい、あたっく！

31 :

他に影響を起こさずピンポイントで推進力持った敵艦を吸い寄せられるのかー

32 :

南氷洋に向かう日本の捕鯨船はもう一網打尽だね

33 :

沖に流された人間を助ける用途には向かなさそうだ

34 :

赤いトラクタービーム

35 :

さすがはサーフィンの国だな

36 :

>粒子が水流の表面でどのような挙動をするのかを説明する数学的理論は見つからないという。

理論物理学者・数学者にとって良い目標がでてきたんじゃないか？
これの理論を打ち立てたらノーベル賞かフィールズ賞もんだろ。

38 :

>>2
あ　かにパルサーだ

39 :

これって全然凄いことには思えないんだけど・・・

数十年前にどっかの誰かが実証してそうｗ

どこにも世界で初めて！なんて書いてないから多分そうだと思う。

40 :

これじゃない感

42 :

>>25
ビームってのは直進するもの程度の意味だけどこれはさすがにビームとは呼べなさそうだ。
それはさておき光には質量はないが運動量もエネルギーもあるから物を動かすことは出来る。
実際光を当てて粒子を液中で動かしたり、ナノマシンを駆動したりする技術はある。
問題は引っ張ることはできないってことだな。アトラクターとは言えないし四方八方を囲まないといけない。