Понедельник - 19.11.2018 - 06:24
ГлавнаяНовостиНаука
Власть над гравитацией: ученые открыли новое свойство звука
Наука
12.09.2018
99
0.0
Грядет новый теоретический подход к описанию звуковых волн: ученые предполагают, что фононы (звуковые квазичастицы) имеют антигравитации, из-за чего могут двигаться против силы тяжести

Это предположение ученых-физиков в виду новый теоретический подход к описанию звуковых волн, согласно которому фононы могут переносить массу.

С точки зрения теоретической физики звуковые волны можно описать в виде квазичастиц - квантов колебания среды, которые называют фононами. Так как в газе частицы не взаимодействуют друг с другом на расстоянии, в такой среде могут распространяться только поперечные звуковые волны, которые представляют собой периодическое изменение давления. Стандартная теория предполагает, что в этом случае частицы в среднем покоятся, значит, масса не переносится в макроскопических масштабах. Из этого следует, что сами фононы должны быть безмассовыми и не взаимодействовать с гравитацией напрямую.

В статье, опубликованной в мае этого года на страницах журнала Physical Review B, американские физики теоретически предположили, что фононы действительно движутся под действием гравитации, причем неожиданным образом. Данная работа проводилась с ограничениями: физики исследовали только возбуждения в сверхтекучести при нулевой температуре. Теперь же ученому и расширили описание, включив в него также твердые тела и обычные жидкости. Как выяснили авторы исследования, "крошечная эффективная гравитационная масса фононов порождает слабое гравитационное поле, источник которого движется вместе с фононы". Так, с физической точки зрения фононы имеют отрицательной массой.

Эффект, который предусматривает эта теория, слишком мал, чтобы современное оборудование смогло зарегистрировать его непосредственно. Кроме того, потенциально такие траектории фононов можно объяснить и иначе. Однако физики предлагают идею еще одного эксперимента, который сможет проверить их теорию. Для этого нужно очень точно измерить, как искривляется направлении движения фононов в среде, находящейся под действием гравитации.

Гипотеза объясняет, что звуковые волны, вопреки стандартной точке зрения, имеют гравитационной массой в обычном ньютоновском смысле: сила тяжести на них действует, но и они сами становятся источником гравитации. При этом, даже если новая теория верна, она вряд ли изменит наше представление о звуках, окружающих нас в повседневной жизни. Но существуют тела, где эти явления могут быть очень важны - например, внутренности нейтронных звезд, где огромное плотность и гравитация приводят к возникновению звуковых волн, движущихся почти со скоростью света.

Теги:новое, над, звука, открыли, ученые, власть, свойство, гравитацией:


Читайте также

Комментарии (0)

avatar