Возможно, учёные разгадали тайну, которой уже 300 лет. Они выяснили, почему маятниковые часы со временем синхронизируются.
В 1665 году изобретатель маятниковых часов, Христиан Гюйгенс, заметил, что два его маятниковых механизма со временем синхронизировались. Независимо от того, в каком положении находились маятники, примерно через полчаса они начинали раскачиваться в противоположных направлениях. Этот эффект, названный синхронизацией Гюйгенса, оставался необъяснённым до сих пор.
В данном случае, как утверждают исследователи, крошечные импульсы, создаваемые тикающими часами, проходят через соединяющую их древесину и медленно приводят маятники в синхронное движение.
На самом деле учёные воссоздали старый эксперимент с двумя собственными часами, прикреплёнными к алюминиевой балке. Они запустили часы и измерили каждое колебание маятников с помощью высокоточных датчиков. За несколько часов колебания синхронизировались друг с другом
«Мы предполагаем, что связь возникает в результате обмена звуковыми импульсами между часами, распространяющимися по рельсу, — пишут исследователи в своей статье. — Когда одни часы получают удар, импульс распространяется по стене, слегка воздействуя на вторые часы. В этой модели каждые часы передают звуковой импульс один раз за цикл, что приводит к изменению скорости маятника».
Однако новые открытия не просто раскрывают тайну 300-летней давности. Исследователи также надеются расширить свою модель, чтобы объяснить поведение других типов осцилляторов, например электронных осцилляторов, используемых для синхронизации активности микрочипов.
«Точный механизм распространения энергии импульса через аппаратное обеспечение часов вплоть до маятника сложно оценить в деталях, и он зависит от конкретных часов», — сказал Луис Мело, один из исследователей, в интервью журналу Smithsonian Magazine.
Результаты исследования опубликованы в журнале Scientific Reports.