تا حالا فکر کردی میشه با نور، صدا رو شنید؟ یعنی بدون اینکه میکروفون یا هیچ وسیله صوتی باشه، فقط با تماشای لرزش یه برگ یا لیوان پلاستیکی بشه بفهمی آدمها دارن چی میگن؟ دانشمندای دانشگاه فناوری پکن یه کار باحال کردن که دقیقاً همچین چیزی ممکن شده!
ماجرا از این قراره: یه گروه دانشمند، یه نوع میکروفون «نوری» ساختن—یعنی به جای اینکه با موج صدا کار کنه، با نور و با تماشای لرزشهای کوچیک اجسام، مثلاً روی کاغذ یا برگ یا حتی یه لیوان فومی، میتونه صدا رو بازسازی کنه.
بذار یه توضیح کوچیک بدم: «اپتیک» یعنی علم نور و «آکوستیک» یعنی علم صدا. این پروژه جالب ترکیبی از این دوتاست. قبلاً هم نمونههای مشابه بوده اما معمولاً به دوربینهای خیلی گرون و لیزرهای دقیق نیاز داشتن—ولی این مدل جدید خیلی سادهتر و کمهزینهتره، چون یه تکنیک به اسم “تصویربرداری تکپیکسلی” استفاده میکنه. تصویربرداری تکپیکسلی یعنی با یه حسگر معمولی و نرمافزار هوشمند، اطلاعات تصویر رو بازسازی میکنه، نه با کلی پیکسل و دوربین پیشرفته.
سیستم چجوری کار میکنه؟ یه نور به جسم مورد نظر میتابونه، بعد لرزشهایی رو که با صدا ایجاد میشن (مثلاً یه کارت کاغذی وقتی آهنگ پخش میشه یا برگی که باد تکونش میده)، با تغییر شدت نور بازتابی حس میکنه. بعدش با الگوریتمهای باهوش (یعنی همون برنامههای کامپیوتری خاص) این تغییرات رو رمزگشایی میکنه و یه صدای واقعی ازش میسازه—حتی اگه اون صدا رو اصلاً مستقیماً نشنید!
رهبر این تیم، آقای شو-ری یائو، گفته این روش هم خیلی کمهزینهتر و سادهتره، هم جاهایی به کار میاد که میکروفونهای معمولی عملاً نمیتونن صدا رو بگیرن—مثل وقتی دوتا آدم از پشت پنجره شیشهای باهم حرف میزنن یا جایی که صدا از حصار نمیگذره اما نور میتونه رد بشه.
یکی از باحالترین بخشهای پروژه اینه که عملاً با چیزای دمدستی میشه صدا رو شنید! مثلاً یه برگ، یه کارت کاغذی، حتی یه لیوان پلاستیکی ساده… لازم نیست وسیله خاص یا گرونی داشته باشی. حتی زیر نور محیط (نور معمولی اتاق)، این سیستم جواب میده و اصلاً مهم نیست که اون جسم چقدر خوب نور رو بازتاب میده یا نه.
راستش، این موضوع میتونه هم کاربردهای خیلی مثبت داشته باشه، هم یهکم بحث اخلاقی (یعنی مسائل حریم خصوصی) رو بالا بیاره. مثلاً فکر کن تو عملیات نجات، صدای آدمارو از زیر آوار یا پشت دیوار شنید، یا تو پزشکی بتونه ضربان قلب و تنفس مریض رو فقط با تماشای بدنش بدون تماس پایش کنه (پایش یعنی کنترل و زیرنظر داشتن وضعیت کسی یا چیزی). اما از اون ور شاید بعضیا بخوان با این روش یواشکی حرفای بقیه رو گوش بدن بدون اینکه حتی یه شنود خاص کار گذاشته باشن! البته گروه سازنده تاکید کرده هدفشون پیشرفت فناوریه، نه جاسوسی و کارهای مشکوک.
یه نمونه معروف از این نوع شنود با نور، آزمایش MIT در ۲۰۱۴ بود که صدای مکالمه رو از لرزش کیسه چیپس (کیسه چیپس یعنی همون بسته چیپس سیب زمینی!) بازسازی کردن! یعنی لرزش ریز روی بسته رو دیدن و صدای توی اتاق رو استخراج کردن. یا بعضی وقتا با لامپهای آویزون یا اشیای برقافتاده دیگر این کار رو کردن، اما تجهیزاتش همیشه حجیم و گرون بود. حالا تیم چینی با این سیستم جدید، ماجرا رو واقعاً ارزون و ساده کرده.
قراره گروه روی حساسیت و دقت بیشتر این دستگاه کار کنه و تستهای واقعیتر انجام بده. کلی ایده هم برای آینده دارن: مثل استفاده برای مانیتور کردن حرکات ریز بدن (مثلاً دیدن ضربان قلب یا تنفس بدون تماس پزکشی با مریض)، یا حتی کارهای صنعتی و مراقبت از دستگاهها (یعنی ماشینآلات و ابزارهای بزرگ).
در کل، این اختراع میتونه راه جدیدی برای شنیدن صداها با نور باز کنه—بدون اینکه گوش بدی، فقط کافی ببینی! خلاصه، آیندهای نزدیک رو تصور کن که با یه وسیله ساده تو گوشیت یا پهپادها، بتونی حتی صدای پشت در بسته رو بشنوی! اگه دوست داری بیشتر وارد جزئیات بشی، خبر کامل تو مجلهٔ علمی Optics Express منتشر شده.
منبع: +
