Звуковые волны могут нести массу

В течение многих лет физики были уверены, что звуковые волны несут энергию, но не было никаких доказательств того, что они также несут массу

0 2 358

Физики из Колумбийского университета нашли больше доказательств того, что звуковые несут массу. В своей статье, опубликованной в журнале Physical Review Letters, Анджело Эспозито, Рафаэль Кричевский и Альберто Николис описывают использование эффективных методов теории поля для подтверждения результатов, найденных командой в прошлом году, пытающейся измерить массу, переносимую звуковыми волнами.

В течение многих лет физики были уверены, что звуковые несут энергию, но не было никаких доказательств того, что они также несут массу. Казалось, нет никаких оснований полагать, что они будут генерировать гравитационное поле.

Но это изменилось в прошлом году, когда ученые нашли доказательства того, что обычное мышление ошибочно. Они использовали квантовую теорию поля, чтобы показать, что звуковые волны, движущиеся через сверхтекучий гелий, несут с собой небольшое количество массы.

Точнее говоря, они обнаружили, что фононы взаимодействовали с гравитационным полем таким образом, что оно заставляло их нести массу, пока они перемещались через материал. В своей новой работе исследователи сообщают о свидетельствах того, что результаты справедливы для большинства материалов.

Используя теорию поля, они показали, что звуковая волна в один ватт, которая движется в течение одной секунды в воде, будет нести массу приблизительно 0,1 миллиграмма. Они также отмечают, что масса оказалась частью общей массы системы, которая двигалась вместе с волной, поскольку она была перемещена с одного места на другое.

Смотрите также  Физики ЦЕРНа изучают сильное взаимодействие между омега-гиперонами и протонами

Важно отметить, что исследователи фактически не измеряли массу, переносимую звуковой волной, — они использовали математику, чтобы доказать, что это происходит. Для реальных измерений они предполагают, что эксперименты могут проводиться со звуковыми волнами, когда они движутся через конденсат Бозе-Эйнштейна, состоящий из очень холодных атомов — такая установка должна показывать достаточную массу, переносимую для измерения.

Но они также отмечают, что лучшим подходом может быть измерение массы, переносимой звуковыми волнами, проходящими через Землю как часть землетрясения. Этот сильный может нести миллиарды килограммов массы, которые могут быть видны на устройствах, которые измеряют гравитационные поля.


Angelo Esposito et al. Gravitational Mass Carried by Sound Waves, Physical Review Letters (2019). DOI: 10.1103/PhysRevLett.122.084501 

Войти с помощью: 
Подписаться
Уведомление о
guest
0 Комментарий
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии
0
Будем рады вашим мыслям, пожалуйста, прокомментируйте.x
()
x