Многие годы физики были уверены, что звуковые волны переносят энергию. Некоторые считали, что они могу переносить и массу — но доказательств этому не было. Как и причин полагать, что звук может порождать гравитационные поля, пишет Phys.org. Такие доказательства нашли физики Альберто Николис из Колумбийского университета вместе и Риккардо Пенсо, которые изучали поведение волн в сверххолодном жидком гелии.
Ученые пришли к выводу, что десятилетиями наука заблуждалась, и звуки действительно могут генерировать ненулевые значения для массы. Они применили квантовую теорию поля, чтобы показать, что звуковые волны, двигаясь через сверхтекучий гелий, переносят вместе с собой мельчайшие объемы массы.
В частности, они увидели, что фононы взаимодействуют с гравитационным полем таким образом, что вынуждены переносить массу, проходя сквозь материал. Исследователи убеждены, что это верно для большинства материалов.
Применив теорию эффективного поля, физики показали, что звук в один ватт, который движется в течение одной секунды в воде, способен перенести массу, приблизительно равную 0,1 мг. Эта масса была частью общей массы системы, которая переместилась вместе с волной, то есть она сменила свое положение в пространстве.
Важно подчеркнуть, что ученые не измеряли массу, перенесенную звуковой волной, на самом деле. Они лишь применяли математические методы, чтобы проверить это.
Теперь, чтобы провести эксперимент в реальном мире, они предлагают использовать конденсат Бозе из очень холодных атомов. При близких к абсолютному нулю температурах можно будет зафиксировать перенос массы, считают физики.
Есть и другой вариант эксперимента: можно измерить массу, которую переносит сквозь толщу Земли звуковая волна землетрясения. Такой мощный звук способен передвинуть миллионы тонн, и это смогут зафиксировать приборы, измеряющие гравитационные поля.
Недавно британские физики и математики наткнулись на фундаментальную константу Солнца. Они обнаружили, что магнитные волны в солнечной короне возбуждаются звуковыми волнами, поднимающиеся из центра звезды.
