A hangnak negatív tömege van, és körülötte sodródik felfelé, fel és távol - bár nagyon lassan.
Ez a következtetés egy, az július 23-án az arXiv preprint nyomtatott folyóiratnak benyújtott cikkben, és összetöri azt a hagyományos megértést, miszerint a kutatók már régóta hanghullámokkal rendelkeznek: tömeg nélküli hullámokként, amelyek az anyagon átcsapódnak, molekulákat adnak, de végül kiegyenlítik az előre vagy felfelé mozgás egyenlő és ellentétes lefelé irányuló mozgással. Ez egy egyértelmű modell, amely megmagyarázza a hang viselkedését a legtöbb körülmények között, de ez nem egészen igaz - állítja az új cikk.
A fononnak - egy olyan részecskeszerű rezgési egységnek, amely nagyon kis léptékű hangot képes leírni - nagyon csekély negatív tömege van, és ez azt jelenti, hogy a hanghullámok egyre kissé felfelé haladnak - mondta Rafael Krichevsky, a Columbia Egyetem fizika hallgatója.
A fononok nem olyan részecskék, mint amilyeneket az emberek általában elképzelnek, mint például atomok vagy molekulák - mondta Krichevsky, aki kiadta a papírt Angelo Esposito, a Columbia Egyetem fizika hallgatója és Alberto Nicolis, a Columbia fizikai társult professzora mellett.
Amikor a hang levegőn mozog, rezeg a körülvevő molekulákban, de ezt a rezgést nem könnyű leírni a molekulák mozgásával - mondta Krichevsky a Live Science e-mailben.
Ehelyett, ahogyan a fényhullámokat fotonoknak vagy fényrészecskéknek lehet nevezni, a fononok a hanghullámok leírására szolgálnak, amelyek a folyadékmolekulák bonyolult kölcsönhatásából származnak - mondta Krichevsky. Nem keletkezik fizikai részecske, de a kutatók leírhatják a részecskék matematikáját.
És kiderült, hogy a kutatók kimutatták, hogy ezek a felmerülő fononok apró tömeggel rendelkeznek - ami azt jelenti, hogy amikor a gravitációs vontató rájuk mutat, akkor ellenkező irányba mozognak.
"Gravitációs terepen a fononok lassan felgyorsulnak az ellenkező irányba, mint amire számíthatnánk, ha egy tégla leesik" - mondta Krichevsky.
Hogy megértsék, hogyan működhet ez, képzeljen el egy normál folyadékot, amelyben a gravitáció lefelé hat. A folyékony részecskék összenyomják a részecskéket alatta, így alul kissé sűrűbbek lesznek. A fizikusok már tudják, hogy a hang általában gyorsabban mozog sűrűbb közegeken, mint kevésbé sűrű közegeken - tehát a fonon feletti hang sebessége lassabb lesz, mint alatta lévő kissé sűrűbb részecskék hangjának sebessége. Ez azt okozza, hogy a fonon felfelé "eltérül", mondta Krichevsky.
Ez a folyamat nagyszabású hanghullámokkal is megtörténik - mondta Krichevsky. Ez magában foglalja a szájból származó minden hangot, bár csak nagyon kissé. Elég hosszú távolságon keresztül a „hello” mondás hangja felfelé hajlik az ég felé.
A hatás túlságosan kicsi ahhoz, hogy meg lehessen mérni a meglévő technológiával - írta a kutatók az új cikkben, amelyet még nem vizsgáltak meg.
De nem lehetetlen, hogy az úton nagyon pontos mérést lehessen végezni olyan szuper pontos órák segítségével, amelyek felismernék a fonon útjának enyhe görbületét. (Az New Scientist javaslata szerint a heavy metal zene szórakoztató jelölt lenne egy ilyen kísérletre a témáról szóló eredeti jelentésükben.)
És ennek a felfedezésnek valódi következményei vannak - írta a kutató. A neutroncsillagok sűrű magjában, ahol a hanghullámok majdnem a fénysebességgel mozognak, az antigravitációs hanghullámnak valódi hatással kell lennie az egész csillag viselkedésére.
Most azonban ez teljesen elméleti - van valami, amire gondolkodni kell, ahogy a hang felfelé fordul.
