Zvuk má negatívnu hmotnosť a všade okolo vás sa pohybuje smerom hore, hore a preč - aj keď veľmi pomaly.
Toto je záver článku predloženého 23. júla časopisu arXiv o predtlači a rozbíja sa konvenčné chápanie, že vedci už dlho nosili zvukové vlny: ako bezmasé vlnky, ktoré zipsom preplávajú hmotou, dávajú molekulám chvost, ale nakoniec vyrovnávajú akýkoľvek posun vpred alebo nahor pohyb rovnakým a opačným smerom nadol. Je to priamy model, ktorý vysvetľuje správanie zvuku vo väčšine prípadov, ale nie je to úplne pravda, uvádza sa v novom dokumente.
Fonón - častice podobné vibráciám, ktoré dokážu opísať zvuk vo veľmi malých mierkach - má veľmi malú negatívnu hmotnosť, a to znamená, že zvukové vlny sa pohybujú smerom nahor niekedy tak nepatrne, povedal Rafael Krichevsky, postgraduálny študent fyziky na Kolumbijskej univerzite.
Fonóny nie sú častice takého druhu, aký si zvyčajne ľudia myslia, ako sú atómy alebo molekuly, povedal Krichevsky, ktorý publikoval dokument spolu s Angelom Espositom, postgraduálnym študentom fyziky na Columbia University a Albertom Nicolisom, docentom fyziky na Columbii.
Keď zvuk prechádza vzduchom, vibruje molekuly okolo neho, ale túto vibráciu nie je možné ľahko opísať pohybom samotných molekúl, uviedol Krichevsky v e-maile spoločnosti Live Science.
Namiesto toho, rovnako ako svetelné vlny možno opísať ako fotóny alebo častice svetla, sú fonóny spôsob, ako opísať zvukové vlny, ktoré sa vynárajú z komplikovaných interakcií molekúl tekutiny, uviedol Krichevsky. Nevytvára sa žiadna fyzická častica, ale vedci ju môžu použiť na jej opísanie pomocou matematiky častíc.
Vedci ukázali, že tieto vznikajúce fonóny majú malú hmotnosť - to znamená, že keď sa na nich ťahá gravitácia, pohybujú sa opačným smerom.
„V gravitačnom poli sa fonóny pomaly zrýchľujú opačným smerom, ako by ste očakávali, povedzme, spadne tehla,“ povedal Krichevsky.
Aby ste pochopili, ako by to mohlo fungovať, predstavte si normálnu tekutinu, v ktorej gravitácia pôsobí nadol. Kvapalné častice komprimujú častice pod ňou, takže sú nižšie o niečo hustejšie. Fyzici už vedia, že zvuk sa zvyčajne pohybuje rýchlejšie v hustejších médiách ako v menej hustých médiách - takže rýchlosť zvuku nad fonónom bude pomalšia ako rýchlosť zvuku cez mierne hustejšie častice pod ním. To spôsobuje, že sa fonón "vychýli" smerom nahor, uviedol Krichevsky.
K tomuto procesu dochádza aj pri veľkých zvukových vlnách, uviedol Krichevskij. To zahŕňa každý kúsok zvuku, ktorý vychádza z vašich úst - aj keď iba veľmi mierne. Na dosť dlhú vzdialenosť by sa zvuk, ktorý ste povedali „ahoj“, ohol nahor do neba.
Účinok je príliš malý na to, aby sa dal merať s existujúcimi technológiami, píšu vedci v novom dokumente, ktorý nebol recenzovaný.
Nie je však nemožné, aby sa dalo veľmi presne zmerať pomocou veľmi presných hodín, ktoré by odhalili mierne zakrivenie cesty fonónu. (Nový vedec navrhol, že heavy metalová hudba by bola zábavným kandidátom na takýto experiment v pôvodnej správe o tejto téme.)
Vedci napísali, že tento objav má skutočné následky. V hustých jadrách neutrónových hviezd, kde sa zvukové vlny pohybujú takmer rýchlosťou svetla, by antigravitačná zvuková vlna mala mať reálne účinky na správanie celej hviezdy.
Pre túto chvíľu je to však úplne teoretické - treba sa nad tým zamyslieť, pretože všade okolo nás zvuk stúpa.
