En skara på 29 står stilla, placerade som utkik i olika riktningar. Ett kvittring skiljer tystnaden innan den ersätts av ett distinkt surr. Det surrar blir starkare, faller sedan plötsligt tillbaka i tystnad. Tjugoåtta Lego-figurer skiftar något-de överlever. Men en olycklig följeslagare ligger på ryggen, störtades av en osynlig kraft.

Skulden i denna miniatyrkatastrof? Riktade ljudvibrationer – även känd som tidsomkastning – med tillstånd av fysikprofessor Brian Anderson vid Brigham Young University.

"Tidsomvändning är verkligen som ventriloquism, "Anderson." Men istället för att kasta vår röst till en annan plats, vi fokuserar vibrationer på en målplats som kan vara långt ifrån där vibrationerna har sitt ursprung. "

I videodemonstrationer inbäddade i onlineversionen av Journal of the Acoustical Society of America artikel, Anderson och studenter medförfattare vänder på en mängd olika föremål. När ljudet riktar sig mot en Lego, Legot hoppar i luften innan det kraschar till marken. När ljudmål salt stänks på ett bord, hundratals korn stiger och faller som en fontän. Det är en blinkning och du kommer att sakna det (om du inte tittar i slowmotion).

Varken en Time-Turner eller DeLorean är nödvändig för att tidsomvändningen ska fungera, just för att Anderson inte vänder tiden:han vänder ljudvågor. "Det kallas tidsförskjutning, men vi blir inte yngre av det här, " han sa.

Istället, hans lag spelar en impuls från en ljudkälla och registrerar dess svar med en sensor (t.ex. en mikrofon) på den riktade platsen. Denna sensor fångar hela ljudet när vågorna studsar runt i miljön innan de når sensorn. Teamet använder sedan programvara för att vända signalen och spela upp den. Den enkla vändningen får vågorna att spåra sina steg och riktar dem direkt till den avsedda platsen.

Även om denna teknik lätt kan välta Lego -figurer, dess tillämpningar sträcker sig ytterligare. Vissa använder tidsreversering för att förstöra njursten eller lokalisera undervattensobjekt som ubåtar. Anderson använder den för att lokalisera sprickor i kärnavfallsbehållare, och han föreställer sig ett antal ytterligare användningar inom områden inklusive privat kommunikation och riktad brusreducering.

Du kanske har upplevt en liknande tidsreverserande process utanför dessa högteknologiska applikationer, men den hade förmodligen ett annat namn.

"Vissa rum har en naturlig fokuseringseffekt, vanligtvis på en plats med ett elliptiskt format tak, där du kan stå och prata på en plats och lyssna ganska bra på en annan:det kallas den viskande gallerieffekten, "Anderson." Med tiden vändning, Vi tränar i huvudsak vår utrustning för att använda alla typer av rum som ett viskande galleri. "

Med tanke på tidsåtgångens stora potential, Anderson är fokuserad på mer än att bara förbättra sina Lego ninja -rörelser. Men, åtminstone i grundskolans presentationer han har gjort, leksakerna är användbara för att göra vetenskapen både tillgänglig och rolig.

"Till en början kan vetenskapen verka skrämmande och komplicerad, men när du använder något som legofigurer för att demonstrera vetenskapens kraft, kanske kommer de att inse att när de blir stora, vetenskapen kan göra det möjligt för dem att fortsätta spela. "