Les sons de baleines semblaient dépasser la vitesse du son : le mystère expliqué par l'interférence des ondes

Les données des hydrophones, utilisées par les océanographes pour suivre les mouvements des baleines, ont révélé un résultat qui, à première vue, semblait défier les lois de la physique. Lors d'analyses effectuées au large du Massachusetts, certains sons de baleines ont été enregistrés comme se propageant plus rapidement que la vitesse naturelle du son dans l'eau.

John Spiesberger, océanographe à l'Université de Pennsylvanie, a d'abord considéré ce résultat, fourni par le logiciel qu'il a développé, comme une défaillance technique ou une erreur de code. Cependant, après un examen détaillé du code, aucune erreur manifeste n'a été trouvée. Les chercheurs se sont donc tournés vers les processus physiques pour expliquer l'anomalie des mesures.

Des réseaux d'hydrophones placés sur le fond marin sont utilisés pour déterminer la position des baleines. Dans ces systèmes, la localisation de l'animal est calculée en mesurant la différence de temps entre l'arrivée des sons sur différents récepteurs. Toutefois, les signaux provenant de baleines évoluant près de la surface peuvent entraîner des résultats inhabituels dans ces calculs.

LE SON N'A PAS ACCÉLÉRÉ, C'EST LE PIC DU SIGNAL QUI EST APPARU PLUS TÔT

Selon l'évaluation de Spiesberger et d'Eugene Terray, du Woods Hole Oceanographic Institution, la cause de cet enregistrement inhabituel est l'arrivée simultanée sur les hydrophones de l'onde sonore directe et de l'écho réfléchi par la surface de l'eau. Lorsque ces deux ondes se combinent, la puissance et la forme du signal changent ; le pic enregistré par le récepteur se forme plus tôt que la normale.

Par conséquent, le son lui-même ne dépasse pas la limite de vitesse dans l'eau. L'effet de « vitesse accrue » observé dans la mesure est expliqué comme une illusion acoustique causée par la superposition des ondes. Les chercheurs précisent que ce phénomène est cohérent avec l'effet d'interférence des ondes inattendu, défini dans le cadre de la théorie de la relativité restreinte d'Albert Einstein.

La prochaine étape de l'étude vise à confirmer expérimentalement cet effet théorique sous l'eau. Il a également été rapporté que les chercheurs prévoient de tester des effets d'interférence similaires avec des ondes lumineuses plutôt qu'avec des ondes sonores.