Zvuk má zápornou hmotnost a všude kolem vás se vznáší, nahoru a pryč - i když velmi pomalu.
To je závěr příspěvku předloženého 23. července do předtištěného časopisu arXiv a rozbije konvenční chápání, že vědci už dlouho měli zvukové vlny: jako bezmasé vlnky, které zipují skrz hmotu, dávají molekulám shovívavost, ale nakonec vyrovnávají jakýkoli vpřed nebo vzhůru pohyb se stejným a opačným směrem dolů. Je to přímý model, který vysvětluje chování zvuku ve většině případů, ale není to úplně pravda, tvrdí nový dokument.
Phonon - částice podobná vibrační jednotce, která dokáže popsat zvuk ve velmi malém měřítku - má velmi malou negativní hmotnost, a to znamená, že zvukové vlny se pohybují vzhůru stále tak mírně, řekl Rafael Krichevsky, postgraduální student fyziky na Columbia University.
Phonons nejsou částice, jaké si většina lidí obvykle představuje, jako atomy nebo molekuly, řekl Krichevsky, který publikoval článek spolu s Angelo Esposito, postgraduálním studentem fyziky na Columbia University, a Albertem Nicolisem, docentem fyziky na Columbii.
Když se zvuk pohybuje vzduchem, vibruje molekuly kolem něj, ale tuto vibraci nelze snadno popsat pohybem samotných molekul, řekl Krichevsky v e-mailu Live Science.
Místo toho, stejně jako světelné vlny lze popsat jako fotony nebo částice světla, jsou fonony způsob, jak popsat zvukové vlny, které se vynoří ze složitých interakcí molekul tekutin, řekl Krichevsky. Žádná fyzická částice nevznikne, ale vědci ji mohou použít k popisu matematiky částic.
Ukázalo se, že vědci ukázali, že tyto vznikající fonony mají malou hmotnost - což znamená, že když se na ně tahá gravitace, pohybují se opačným směrem.
„V gravitačním poli se fonony pomalu zrychlují opačným směrem, než byste očekávali, řekněme, že padne cihla,“ řekl Krichevsky.
Abychom pochopili, jak by to mohlo fungovat, představte si normální tekutinu, ve které gravitace působí dolů. Kapalné částice stlačí částice pod ní, takže je o něco hustší níže. Fyzici již vědí, že zvuk se obvykle pohybuje rychleji přes hustší média než přes méně hustá média - takže rychlost zvuku nad fononem bude pomalejší než rychlost zvuku přes mírně hustší částice pod ním. To způsobí, že se fonon "vychýlí" nahoru, řekl Krichevsky.
K tomuto procesu dochází také u velkých zvukových vln, řekl Krichevsky. To zahrnuje každý kousek zvuku, který vychází z vašich úst - i když jen velmi mírně. Na dost dlouhou vzdálenost se zvuk tvého slova „ahoj“ ohnul vzhůru do nebe.
Vliv je příliš malý na to, aby se měřil se stávající technologií, vědci psali v novém dokumentu, který nebyl recenzován.
Není však nemožné, aby se po silnici dalo provést velmi přesné měření pomocí velmi přesných hodin, které by detekovaly mírné zakřivení cesty fononu. (Nový vědec navrhl, že heavy-metal hudba by byla zábavným kandidátem na takový experiment ve své původní zprávě na toto téma.)
A tento objev má skutečné důsledky, napsal výzkumník. V hustých jádrech neutronových hvězd, kde se zvukové vlny pohybují téměř rychlostí světla, by antigravitační zvuková vlna měla mít skutečné účinky na chování celé hvězdy.
Prozatím je to však zcela teoretické - něco, na co by se mělo zamyslet, protože zvuk všude kolem nás stoupá vzhůru.
