Ο ήχος έχει αρνητική μάζα και όλοι γύρω σας μετακινούνται προς τα πάνω, προς τα πάνω και μακριά - αν και πολύ αργά.
Αυτό είναι το συμπέρασμα ενός εγγράφου που υποβλήθηκε στις 23 Ιουλίου στο περιοδικό preprint arXiv και καταστρέφει τη συμβατική αντίληψη ότι οι ερευνητές έχουν από καιρό ηχητικά κύματα: όπως οι άπειρες κυματισμοί που φερώνουν από την ύλη, δίδοντας στα μόρια ένα χτύπημα αλλά τελικά εξισορροπούν οποιαδήποτε προς τα εμπρός ή προς τα πάνω κίνηση με ίση και αντίθετη προς τα κάτω κίνηση. Αυτό είναι ένα απλό μοντέλο που θα εξηγεί τη συμπεριφορά του ήχου στις περισσότερες περιπτώσεις, αλλά δεν είναι αλήθεια, υποστηρίζει το νέο άρθρο.
Ένα φωνόνιο - μια σωματιδιακή μονάδα δονήσεων που μπορεί να περιγράψει τον ήχο σε πολύ μικρές κλίμακες - έχει μια πολύ ελαφριά αρνητική μάζα και αυτό σημαίνει ότι τα ηχητικά κύματα ταξιδεύουν προς τα πάνω τόσο ελαφρώς, δήλωσε ο Rafael Krichevsky, πτυχιούχος φυσικός στο Πανεπιστήμιο Columbia.
Τα φωνόνια δεν είναι σωματίδια του είδους που συνήθως φαντάζονται οι περισσότεροι άνθρωποι, όπως τα άτομα ή τα μόρια, δήλωσε ο Krichevsky, ο οποίος δημοσίευσε το έγγραφο μαζί με τον Angelo Esposito, πτυχιούχο φυσικό στο Πανεπιστήμιο Columbia και Alberto Nicolis, καθηγητής φυσικής στο Columbia.
Όταν ο ήχος κινείται μέσω του αέρα δονείται τα μόρια γύρω από αυτό, αλλά αυτή η δόνηση δεν μπορεί εύκολα να περιγραφεί από την κίνηση των ίδιων των μορίων, ο Krichevsky είπε στο Live Science σε ένα ηλεκτρονικό ταχυδρομείο.
Αντ 'αυτού, ακριβώς όπως τα φωτεινά κύματα μπορούν να περιγραφούν ως φωτόνια ή σωματίδια φωτός, τα φωνόνια είναι ένας τρόπος για να περιγράψουμε τα ηχητικά κύματα που προκύπτουν από τις πολύπλοκες αλληλεπιδράσεις των υγρών μορίων, είπε ο Κρίσεφσκι. Δεν αναδύονται φυσικά σωματίδια, αλλά οι ερευνητές μπορούν να χρησιμοποιήσουν τα μαθηματικά των σωματιδίων για να τα περιγράψουν.
Και αποδεικνύεται, οι ερευνητές έδειξαν ότι αυτά τα αναδυόμενα φωνόνια έχουν μια μικρή μάζα - που σημαίνει ότι όταν η βαρύτητα σέρνει πάνω τους, κινούνται προς την αντίθετη κατεύθυνση.
"Σε ένα βαρυτικό πεδίο τα φωνόνια επιταχύνουν αργά προς την αντίθετη κατεύθυνση που θα περίμενε κανείς, ας πούμε, ένα τούβλο να πέσει", ανέφερε ο Κρίσεφσκι.
Για να καταλάβετε πώς αυτό μπορεί να λειτουργήσει, φανταστείτε ένα φυσιολογικό υγρό στο οποίο η βαρύτητα δρα προς τα κάτω. Τα σωματίδια υγρού θα συμπιέζουν τα σωματίδια κάτω από αυτό, έτσι ώστε να είναι ελαφρώς πυκνότερα χαμηλότερα. Οι φυσικοί ήδη γνωρίζουν ότι ο ήχος συνήθως κινείται γρηγορότερα μέσα από πυκνότερα μέσα από ό, τι μέσω λιγότερο πυκνών μέσων - οπότε η ταχύτητα του ήχου πάνω από ένα φωνόνα θα είναι πιο αργή από την ταχύτητα του ήχου μέσα από τα ελαφρώς πυκνότερα σωματίδια κάτω από αυτό. Αυτό αναγκάζει το φωνόνα να "εκτρέψει" προς τα πάνω, ανέφερε ο Κρίσεφσκι.
Αυτή η διαδικασία συμβαίνει και με ηχητικά κύματα μεγάλης κλίμακας, δήλωσε ο Κρίσεφσκι. Αυτό περιλαμβάνει κάθε κομμάτι ήχου που βγαίνει από το στόμα σας - αν και μόνο πολύ ελαφρώς. Σε μια απόσταση αρκετά μακριά, ο ήχος που λέτε "γεια" θα λυγίσει προς τα πάνω στον ουρανό.
Το αποτέλεσμα είναι πολύ μικρό για να μετρηθεί με την υπάρχουσα τεχνολογία, γράφουν οι ερευνητές στο νέο έγγραφο, το οποίο δεν έχει αξιολογηθεί από ομότιμους.
Αλλά δεν είναι αδύνατο, κάτω από το δρόμο, να γίνει μια πολύ ακριβής μέτρηση χρησιμοποιώντας σούπερ ακριβή ρολόγια που θα ανιχνεύσουν την ελαφρά καμπυλότητα της διαδρομής ενός φωνοειδούς. (Ο New Scientist πρότεινε τη μουσική βαρέων μετάλλων να είναι ένας διασκεδαστικός υποψήφιος για ένα τέτοιο πείραμα στην αρχική τους έκθεση για το θέμα.)
Και υπάρχουν πραγματικές συνέπειες για αυτήν την ανακάλυψη, έγραψε ο ερευνητής. Στους πυκνούς πυρήνες των άστρων νετρονίων, όπου τα ηχητικά κύματα κινούνται σχεδόν με την ταχύτητα του φωτός, ένα αντιβαρυτικό ηχητικό κύμα θα πρέπει να έχει πραγματικές επιπτώσεις στη συμπεριφορά ολόκληρου του αστεριού.
Προς το παρόν, όμως, αυτό είναι εξ ολοκλήρου θεωρητικό - κάτι που πρέπει να αναλογιστούμε καθώς ο ήχος πέφτει προς τα πάνω γύρω μας.
