Появились новые свидетельства того, что звук переносит массу
Logo
Cover

Когда речь заходит о звуковых волнах, мы представляем себе невидимые колебания, невесомо проходящие сквозь воздух. Однако физики США предоставили новые свидетельства того, что частицы звука способны создавать собственные гравитационные поля.

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.