Skaņai ir negatīva masa, un visapkārt tā slīd augšup, augšā un prom - kaut arī ļoti lēni.
Tāds ir secinājums dokumentā, kas 23. jūlijā tika iesniegts pirmsdrukas žurnālā arXiv, un tas sagrauj parasto izpratni, ka pētniekiem jau sen ir bijuši skaņas viļņi: kā bezsvara ripples, kas zip cauri matērijai, dodot molekulām kustību, bet galu galā līdzsvarojot jebkuru uz priekšu vai augšu kustība ar vienādu un pretēju kustību lejup. Tas ir tiešs modelis, kas vairumā gadījumu izskaidros skaņas izturēšanos, taču tā nav gluži taisnība, apgalvo jaunais raksts.
Fononam - daļiņām līdzīgai vibrācijas vienībai, kas var raksturot skaņu ļoti mazos mērogos - ir ļoti neliela negatīva masa, un tas nozīmē, ka skaņas viļņi tik bieži pārvietojas augšup, sacīja Rafaels Krichevskis, Kolumbijas universitātes fizikas maģistrants.
Kronševskis, kurš publicēja rakstu kopā ar Angelo Esposito, Kolumbijas universitātes fizikas doktorantu, un Alberto Nicolis, Kolumbijas fizikas asociētais profesors, ir fononi, kas nav tādas daļiņas kā vairums cilvēku, kuras parasti iedomājas, piemēram, atomi vai molekulas.
Kad skaņa pārvietojas pa gaisu, tā vibrē molekulas ap to, bet šo vibrāciju nevar viegli aprakstīt ar pašu molekulu kustību, Krichevsky pastāstīja Live Science e-pastā.
Tā vietā, tāpat kā gaismas viļņus var raksturot kā fotonus vai gaismas daļiņas, fononi ir veids, kā aprakstīt skaņas viļņus, kas rodas no šķidruma molekulu sarežģītās mijiedarbības, sacīja Krichevsky. Fiziskas daļiņas nerodas, bet pētnieki to var izmantot daļiņu matemātikā.
Un izrādās, pētnieki parādīja, ka šiem jaunajiem fononiem ir maza masa - tas nozīmē, ka tad, kad gravitācijas vilcēji uz tiem pārvietojas pretējā virzienā.
"Gravitācijas laukā fononi lēnām paātrinās pretējā virzienā, nekā jūs varētu sagaidīt, teiksim, ķieģeļa krišana," sacīja Krichevsky.
Lai saprastu, kā tas varētu darboties, iedomājieties parastu šķidrumu, kurā gravitācija darbojas uz leju. Šķidruma daļiņas saspiedīs daļiņas zem tā, lai tas būtu nedaudz blīvāks zemāk. Fiziķi jau zina, ka skaņa parasti pārvietojas ātrāk caur blīvākiem medijiem nekā caur mazāk blīviem medijiem - tāpēc skaņas ātrums virs fonona būs lēnāks nekā skaņas ātrums caur nedaudz blīvākām daļiņām zem tā. Tas izraisa fonona "novirzīšanos" uz augšu, sacīja Krichevsky.
Šis process notiek arī ar liela mēroga skaņas viļņiem, sacīja Krichevsky. Tas ietver katru skaņas signālu, kas nāk no jūsu mutes - kaut arī tikai nedaudz. Pietiekami lielā attālumā jūsu skaņa, sakot “sveiki”, saliecās debesīs.
Efekts ir pārāk niecīgs, lai to izmērītu ar esošajām tehnoloģijām, pētnieki rakstīja jaunajā rakstā, kurš vēl nav pārskatīts.
Bet tas nav neiespējami, ka pa ceļu ļoti precīzu mērījumu varētu veikt, izmantojot īpaši precīzus pulksteņus, kas noteiktu nelielu fonona ceļa izliekumu. (Jaunais zinātnieks ierosināja, ka smagā metāla mūzika būtu jautrs kandidāts šādam eksperimentam sākotnējā ziņojumā par šo tēmu.)
Un šim atklājumam ir reālas sekas, rakstīja pētnieks. Biezajos neitronu zvaigžņu kodolos, kur skaņas viļņi pārvietojas gandrīz ar gaismas ātrumu, antigravitācijas skaņas vilnim vajadzētu būt reālai ietekmei uz visas zvaigznes izturēšanos.
Tomēr pagaidām tas ir pilnīgi teorētiski - kaut ko pārdomā, jo skaņa mums apkārt aug visapkārt.
