Sunetul are masă negativă, iar în jurul tău este în derivă, sus și departe - deși foarte încet.
Aceasta este concluzia unei lucrări trimise pe 23 iulie la jurnalul preprint arXiv, și spulbește înțelegerea convențională a faptului că cercetătorii au avut de mult timp unde de sunet: ca niște ondulări fără masă, care se fixează prin materie, oferind moleculelor o lână, dar în final echilibrează orice înainte sau în sus. mișcare cu o mișcare descendentă egală și opusă. Acesta este un model simplu care va explica comportamentul sunetului în majoritatea circumstanțelor, dar nu este chiar adevărat, susține noua lucrare.
Un fonon - o unitate de vibrație asemănătoare particulelor care poate descrie sunetul la scări foarte mici - are o masă negativă foarte ușoară și asta înseamnă că undele sonore călătoresc în sus atât de ușor, a spus Rafael Krichevsky, student absolvent în fizică la Universitatea Columbia.
Telefonii nu sunt particule de genul pe care cei mai mulți și-l imaginează, cum ar fi atomii sau moleculele, a spus Krichevsky, care a publicat lucrarea împreună cu Angelo Esposito, un student absolvent în fizică la Universitatea Columbia și Alberto Nicolis, profesor asociat de fizică la Columbia.
Când sunetul se mișcă prin aer, vibrează moleculele din jurul său, dar această vibrație nu poate fi descrisă ușor prin mișcarea moleculelor în sine, Krichevsky a declarat pentru Live Science într-un e-mail.
În schimb, la fel cum undele de lumină pot fi descrise drept fotoni, sau particule de lumină, fononii sunt o modalitate de a descrie undele sonore care apar din interacțiunile complicate ale moleculelor de fluid, a spus Krichevsky. Nu apare nicio particulă fizică, dar cercetătorii pot folosi matematica particulelor pentru a o descrie.
Și se dovedește, au arătat cercetătorii, acești fononi emergenți au o masă minusculă - ceea ce înseamnă că atunci când gravitarea se trage asupra lor, se mișcă în direcția opusă.
"Într-un câmp gravitațional, fononii se accelerează încet în direcția opusă pe care te-ai aștepta, să zicem, să le cadă o cărămidă", a spus Krichevsky.
Pentru a înțelege cum poate funcționa, imaginați-vă un fluid normal în care gravitația acționează în jos. Particulele de fluid vor comprima particulele de sub el, astfel încât să fie ceva mai dens mai jos în jos. Fizicienii știu deja că sunetul se mișcă de obicei mai repede prin medii mai dense decât prin medii mai puțin dense - deci viteza sunetului deasupra unui fonon va fi mai mică decât viteza sunetului prin particulele ușor mai dense de sub el. Asta face ca fononul să „devie” în sus, a spus Krichevsky.
Acest proces se întâmplă și cu unde sonore la scară largă, a spus Krichevsky. Aceasta include fiecare sunet care îți iese din gură - deși doar foarte ușor. Pe o distanță suficient de lungă, sunetul dvs. spunând că „salut” s-ar îndoi în sus în cer.
Efectul este prea mic pentru a se măsura cu tehnologia existentă, au scris cercetătorii în noua lucrare, care nu a fost revizuită de la egal la egal.
Dar nu este imposibil ca, pe drum, să se poată face o măsurare foarte precisă utilizând ceasuri super-precise care să detecteze o ușoară curbură a căii unui fonon. (New Scientist a sugerat că muzica heavy-metal ar fi un candidat distractiv pentru un astfel de experiment în raportul lor original pe această temă.)
Și există consecințe reale ale acestei descoperiri, a scris cercetătorul. În miezurile dense ale stelelor neutronice, unde undele sonore se mișcă aproape la viteza luminii, o undă sonoră gravitațională ar trebui să aibă efecte reale asupra comportamentului întregii stele.
Deocamdată, însă, acest lucru este în întregime teoretic - ceva de luat în considerare pe măsură ce sunetul cade în sus în jurul nostru.
