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Wellenausbreitungslabor für eingebundene ExperimenteLaboratoire acoustique pour l'experimentation immersiveDas Wellenausbreitungslabor ermöglicht es, die Interaktion seismischer Wellen mit Medien auf eine neue Art zu untersuchen. Dazu wird das physikalische Experiment in eine numerische Simulation eingebunden. Mögliche Anwendungen sind das Studium nicht-linearer Effekte und Experimente mit Medien, für die die Ausbreitung seismischer Wellen bisher nur unzureichend verstanden wird.

Lay summary

Inhalt und Ziel des Forschungsprojekts

Das Hauptziel des Projektes ist es jegliche Einschränkungen des Laborexperimentes aufgrund der limitierten physikalischen Größe zu überwinden. Dies erfordert, dass störende Reflektionen von den Wänden der Experimentapparatur durch realistische Reflektionen von zufälligen, virtuellen Strukturen außerhalb des Experimentes ersetzt werden. Dadurch wird eine übermäßige Skalierung des Experimentes und die Verwendung von hohen Frequenzen, welche die zu untersuchende, grundlegende Physik beeinträchtigen können, vermieden. Um dies zu erreichen, bedarf es eines Systems ähnlich eines Kopfhörers mit Störschallunterdrückung jedoch deutlich leistungsfähiger, welches hunderte von Sensoren und  Erzeugern ansteuert. Weitere Fragestellungen sind die Fokussierung von Wellen in stark streuenden Medien.

Wissenschaftlicher und gesellschaftlicher Kontext des Forschungsprojekts

Im wissenschaftlichen Kontext besteht die Gefahr, dass Laboruntersuchungen als Forschungsansatz von der Idee zur Anwendung aus dem Blickfeld verschwinden. Trotzdem sind sie von fundamentaler Bedeutung um Phänomene zu untersuchen, deren Physik kaum verstanden wird. Das Wellenausbreitungslabor ist ein Paradebeispiel für bessere, neuartige physikalische Akustikuntersuchungen, die helfen können diese wichtige Disziplin grundlegend neu zu beleben. Die gesellschaftliche Relevanz erstreckt sich von der Exploration und Produktion von Kohlenwasserstoffen über die Erkundung von Aquifern hin zu medizinischen Bildgebungsverfahren.