Volume 26: Pages 73-81, 2013
“Monochromatic” ultrasonic phonon studies of condensed matter: An apparent challenge to the uncertainty principle
Yehonathan Hazony 1,a) and Dov Hazony 2,b)
1Department of Mechanical Engineering, Boston University, Boston, Massachusetts 02215, USA
2Electrical Engineering and Computer Science, Case-Western Reserve University, Cleveland, Ohio 44106, USA
Ultrasonic experiments have been performed on large scale atomic and molecular aggregates in a condensed-matter channel. Monochromatic-modulated Gaussian stress pulses are launched into the channel and are monitored. Confined by the finite channel geometry, these pulses are accurately described by a 5-parameter Harmonic-Gaussian template, encapsulating corpuscular and wavelike properties (compatible with Louis de Broglie's particle-wave duality statement) and identified as phonons. It follows that this template serves as an analytical framework for a nonlinear regression analysis, concurrently extracting the parameters above, allowing experimental-uncertainty measurements. Results reveal a high degree of combined accuracy, inconsistent with Heisenberg's Uncertainty Principle. A critical comparison with nuclear γ-ray photons is also presented.
Des expériences ultra-soniques ont été réalisées sur des agrégats à grande échelle atomique et moléculaire dans un canal de matière condensée. Des impulsions monochromatiques modulées de forme gaussienne sont lancées dans le canal et sont détectées. Puisque elles sont confinées par la géométrie limitée du canal, ces impulsions sont précisément décrites par un profil harmonique-gaussien a cinq paramètres, contenant soit les propriétés corpusculaires soit quelles ondulatoires (compatible avec la définition par Louis de Broglie de la dualité onde-particule), et sont identifiées comme phonons. Il s'ensuit que ce profil est employé comme un cadre analytique pour une analyse de régression non linéaire, en dérivant simultanément les paramètres ci-dessus, qui permette des mesures expérimentales d'incertitude. Les résultats montrent un degré élevé d'exactitude combinée, incompatible avec le principe d'incertitude de Heisenberg. Une comparaison critique avec les photons nucléaires de rayons γ est aussi présentée.
Keywords: Phonons, Ultrasound Stress Pulses, Condensed Matter, Harmonic-Gaussian Model, Nonlinear Regression, de Broglie's Particle-Wave Duality, Model Accuracy, Experimental Precision, Uncertainty Principle
Received: May 15, 2012; Accepted: December 19, 2012; Published Online: February 19, 2013
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