Звук има негативну масу, а свуда око вас лебди горе, горе и даље - иако веома споро.
То је закључак рада који је 23. јула поднесен у часопису за претисак арКсив, и он разбија конвенционално разумевање да су истраживачи дуго имали звучне таласе: као масовне таласе које зипкају кроз материју, дајући молекулима потисак, али на крају уравнотежујући било који напред или нагоре кретање једнаким и супротним кретањем према доле. То је једноставан модел који ће објаснити понашање звука у већини околности, али то није сасвим тачно, тврди нови рад.
Фонон - јединица вибрације слична честицама која може описати звук у врло малим размерама - има веома малу негативну масу, а то значи да звучни таласи помало путују према горе, рекао је Рафаел Крицхевски, дипломски студент физике на Цолумбиа Университи.
Фонони нису честице онакве какве их људи обично замишљају, попут атома или молекула, рекао је Кричевски, који је овај чланак објавио заједно са Ангелом Еспосито, студентом физике на Цолумбиа Университи, и Албертом Ницолисом, ванредним професором физике на Цолумбиа.
Када се звук креће ваздухом, он вибрира молекуле око њега, али ту вибрацију не може лако описати кретањем самих молекула, Крицхевски је у е-поруци рекао Ливе Сциенце-у.
Уместо тога, баш као што се светлосни таласи могу описати као фотони или честице светлости, фонони су начин за описивање звучних таласа који настају услед сложених интеракција молекула течности, рекао је Кричевски. Не настају физичке честице, али истраживачи могу да користе математику честица да би је описали.
А испоставило се, показали су истраживачи, да ови нови фонони имају сићушну масу - што значи да се, када гравитација вуче на њих, крећу у супротном смеру.
"У гравитационом пољу фонони се полако убрзавају у супротном смеру од којег бисте, рецимо, очекивали да падне цигла", рекао је Кричевски.
Да бисте разумели како то може радити, замислите нормалну течност у којој гравитација делује према доле. Честице течности ће компримирати честице испод ње, тако да је нешто гушће ниже доле. Физичари већ знају да се звук обично креће брже кроз гушће медије него преко мање густих медија - тако да ће брзина звука изнад фонона бити мања од брзине звука кроз нешто гушће честице испод њега. То узрокује да се фонон "одбије" према горе, рекао је Кричевски.
Овај процес се дешава и са звучним таласима великих размера, рекао је Кричевски. То укључује свако мало звука који излази из ваших уста - иако само врло мало. На довољно дугој раздаљини, звук који сте изговарали "здраво" би се савио у небо.
Ефекат је сувише мален да би се могао мјерити са постојећом технологијом, написали су истраживачи у новом раду, који није претходно рецензиран.
Али није немогуће да би се низ пут могло направити врло прецизно мерење помоћу супер прецизних сатова који би детектирали незнатно закривљење путање фонона. (Нови научник претпоставио је да ће хеави-метал музика бити забаван кандидат за такав експеримент у свом оригиналном извештају о тој теми.)
И постоје стварне последице овог открића, написао је истраживач. У густим језграма неутронских звезда, где се звучни таласи крећу скоро брзином светлости, антигравитациони звучни талас требало би да има стварне ефекте на понашање целе звезде.
За сада је то у потпуности теоретски - нешто о чему размишљају док звук пада према свима око нас.
