Fordított Doppler-effektus

A tudományban gyakran előfordul, hogy egy ötlet megvalósítása évtizedekig várat magára. Ezt példázza a 60 éve felvetődött Doppler-effektus "megfordítása" is.

A "normális" Doppler-effektust mindannyian ismerjük. Például a mentőautó szirénája magasabban szól, ha az autó közeledik, és mélyebben, ha a kocsi távolodik. Amikor a hangforrás közeledik, minden hullámnak kicsit rövidebb utat kell megtennie, mint az előzőnek, ezért a hullámok egymáshoz képest hamarabb érkeznek meg, mint ahogy elindultak: tehát nő a frekvenciájuk. Ugyanezt a hatást tapasztaljuk, ha a hullámok egy közeledő vagy egy távolodó tárgyról verődnek vissza.

A fordított Doppler-effektus elképzelése 60 éve vetődött fel, de csak nemrégiben mutatta meg a valóságban két angol kutató egy néhány száz tekercset és kondenzátort tartalmazó áramkör segítségével. A rendszeren először egy nagy áramimpulzust bocsátottak át. Ez lökéshullámként viselkedett, s körülbelül a fénysebesség egytizedével haladt. Ezután olyan rádiófrekvenciás elektromos impulzust adtak az áramkörre, amelynek sebessége körülbelül a fénysebesség egynegyede volt. Amikor az elektromos hullámok visszaverődtek a távolodó lökéshullámról, a frekvenciájuk nem csökkent, hanem nőtt!

A kutatók azt remélik, hogy az eljárással széles tartományban hangolható sugárforrásokat hozhatnak majd létre - akár a terahertzes tartományban is. Ez nagy előrelépést jelentene például az orvosi képalkotás területén.