Garsas turi neigiamą masę, o aplink jus jis dreifuoja aukštyn, aukštyn ir tolyn - nors ir labai lėtai.
Tokia yra liepos 23 d. Žurnalui „arXiv“ pateikto dokumento išvada ir sugriauna įprastą supratimą, kad tyrinėtojai jau seniai turėjo garso bangas: kaip nesuskaičiuojamus virpėjimus, kurie zvimbia per medžiagą, suteikia molekulėms įspūdį, bet galiausiai balansuoja į priekį ar aukštyn. judėjimas lygiu ir priešingu judesiu žemyn. Tai nesudėtingas modelis, kuris paaiškins garso elgesį daugeliu atvejų, tačiau tai nėra visiškai tiesa, teigiama naujame dokumente.
Fononas - į daleles panašus vibracijos vienetas, galintis apibūdinti garsą labai mažomis skalėmis - turi labai nedidelę neigiamą masę, o tai reiškia, kad garso bangos vis labiau juda aukštyn, - sakė Kolumbijos universiteto fizikos magistrantas Rafaelis Krichevsky.
Phononai nėra tokios dalelės, kokias dažniausiai įsivaizduoja dauguma žmonių, pavyzdžiui, atomai ar molekulės, - sakė Krichevsky, kuris publikavo darbą kartu su Angelo Esposito, Kolumbijos universiteto fizikos magistrantu, ir Alberto Nicolis, Kolumbijos fizikos docentu.
Kai garsas juda oru, jis vibruoja aplink esančias molekules, tačiau tos vibracijos negalima lengvai apibūdinti pačių molekulių judėjimu, Krichevsky pasakojo „Live Science“ el. Laiške.
Vietoj to, kaip šviesos bangos gali būti apibūdinamos kaip fotonai arba šviesos dalelės, fononai yra būdas apibūdinti garso bangas, atsirandančias dėl sudėtingos skysčio molekulių sąveikos, sakė Krichevsky. Nei viena fizinė dalelė neatsiranda, tačiau tyrėjai ją apibūdinti gali naudoti dalelių matematiką.
Ir paaiškėjo, kad tyrėjai parodė, kad šie iškilę fononai turi mažą masę - tai reiškia, kad kai gravitacija juos vilioja, jie juda priešinga kryptimi.
„Gravitaciniame lauke fononai lėtai įsibėgėja priešinga linkme, kuriai, jūsų manymu, būtų tikėtina, kad kris plyta“, - teigė Krichevskis.
Norėdami suprasti, kaip tai gali veikti, įsivaizduokite normalų skystį, kurio gravitacija veikia žemyn. Skystosios dalelės suspaudžia daleles žemiau jos, kad jos būtų šiek tiek tankesnės žemyn žemyn. Fizikai jau žino, kad garsas paprastai sklinda greičiau per tankesnes laikmenas nei per mažiau tankias laikmenas - taigi garso aukštis virš fonono bus lėtesnis nei garso greitis per šiek tiek tankesnes daleles po juo. Krichevskis teigė, kad tai lemia fonono „nukrypimą“ į viršų.
Šis procesas vyksta ir su didelėmis garso bangomis, - sakė Krichevsky. Tai apima kiekvieną garsą, sklindantį iš jūsų burnos, nors ir labai mažai. Per ilgą atstumą garsas, kurį sakote „labas“, pasislinks į dangų.
Mokslininkai rašė naujame darbe, kuris nebuvo recenzuotas, efektas yra per mažas, kad jį būtų galima įvertinti naudojant esamas technologijas.
Tačiau nėra neįmanoma, kad kelyje labai tikslų matavimą būtų galima atlikti naudojant labai tikslius laikrodžius, kurie leistų nustatyti nedidelį fonono kelio kreivumą. (Naujasis mokslininkas pasiūlė sunkiojo metalo muziką, kad būtų įdomus kandidatas į tokį eksperimentą savo pradiniame pranešime šia tema.)
Ir šis atradimas turi realių padarinių, rašė tyrėjas. Tankiose neutroninių žvaigždžių šerdyse, kur garso bangos juda beveik šviesos greičiu, antigravitacinė garso banga turėtų turėti realų poveikį visos žvaigždės elgesiui.
Vis dėlto kol kas tai yra visiškai teoriška - reikia apsvarstyti, kaip garsas kyla aplink mus.
