Zvok ima negativno maso, vse okoli vas pa se vije, navzgor in stran - čeprav zelo počasi.
To je zaključek prispevka, ki je bil 23. julija predstavljen v reviji za tisk arXiv in razbija konvencionalno razumevanje, da so raziskovalci že dolgo imeli zvočne valove: kot masovno valovanje, ki zadržuje skozi materijo, daje molekul potisk, vendar na koncu uravnovesi vse naprej ali navzgor gibanje z enakim in nasprotnim gibanjem navzdol. To je preprost model, ki bo razložil vedenje zvoka v večini okoliščin, vendar to ni povsem res, trdi novi časopis.
Fonon - delček vibracije, ki lahko opiše zvok na zelo majhnih lestvicah - ima zelo rahlo negativno maso, kar pomeni, da zvočni valovi potujejo navzgor tako malo, je dejal Rafael Krichevsky, študent fizike na univerzi Columbia.
Fononi niso delci, ki si jih večina ljudi predstavlja, kot atomi ali molekule, je dejal Kričevski, ki je prispevek objavil skupaj z Angelom Esposito, študentom fizike na univerzi Columbia, in Albertom Nicolisom, izrednim profesorjem fizike na Columbiji.
Ko se zvok giblje po zraku, vibrira molekule okoli njega, vendar te vibracije ni mogoče preprosto opisati z gibanjem molekul samih, je Kričevski v e-poštnem sporočilu povedal Live Science.
Namesto tega, tako kot lahko svetlobne valove opišemo kot fotone ali delce svetlobe, so tudi fononi opisovanje zvočnih valov, ki izhajajo iz zapletenih interakcij molekul tekočine, je dejal Kričevski. Noben fizični delček ne nastane, toda raziskovalci lahko s pomočjo matematike delcev to opišejo.
In izkazalo se je, so pokazali raziskovalci, da imajo ti novonastali fononi drobno maso - kar pomeni, da se, ko gravitacijsko vlači nanje, premikajo v nasprotno smer.
"V gravitacijskem polju fononi počasi pospešujejo v nasprotni smeri, kot bi pričakovali, da bo padla opeka," je dejal Kričevski.
Če želite razumeti, kako to lahko deluje, si predstavljajte normalno tekočino, v kateri gravitacija deluje navzdol. Tekoči delci bodo delce stisnili pod njim, tako da so nekoliko gosteje spodaj navzdol. Fiziki že vedo, da se zvok običajno giblje hitreje skozi gostejše medije kot skozi manj gosto medij - zato bo hitrost zvoka nad fononom počasnejša od hitrosti zvoka skozi nekoliko gostejše delce pod njim. Zaradi tega se fonon "odkloni" navzgor, je dejal Kričevski.
Ta proces se dogaja tudi z obsežnimi zvočnimi valovi, je dejal Kričevski. To vključuje vsak delček zvoka, ki pride iz ust - čeprav le zelo rahlo. Na dovolj dolgi razdalji bi se zvok, ki ste ga pozdravili, pozdravil v nebo.
Učinek je premajhen, da bi ga lahko merili z obstoječo tehnologijo, so zapisali raziskovalci v novem prispevku, ki pa ni bil strokovno pregledan.
Ni pa nemogoče, da bi bilo mogoče na cesti narediti zelo natančno meritev z uporabo zelo natančnih ur, ki bi zaznale rahlo ukrivljenost fononske poti. (New Scientist je v prvotnem poročilu o tej temi predlagal, da bi bila heavy metal glasba zabaven kandidat za tak eksperiment.)
In resnične so posledice tega odkritja, je zapisal raziskovalec. V gostih jedrih nevtronskih zvezd, kjer se zvočni valovi gibljejo skoraj s svetlobno hitrostjo, naj bi protigravitacijski zvočni val resnično vplival na vedenje celotne zvezde.
Zaenkrat je to povsem teoretično - nekaj bo premišljevalo, ko zvok pada navzgor okoli nas.
