Звук переносить масу

Звук переносить масу
Звукові хвилі

Звук – коливальний рух частинок пружного середовища, що поширюється у вигляді хвиль (коливання щільності, тиску). Не може поширюватися в вакуумі, в рідинах і газах – поздовжня хвиля. З’явилися нові свідчення, що звук переносить масу.

Троє вчених з Колумбійського університету виявили нові свідчення того, що звукові хвилі переносять масу. У своїй статті, опублікованій в журналі Physical Review Letters, Анджело Еспозіто, Рафаель Кричевський і Альберто Ніколіс описали використання ефективних методів теорії поля для підтвердження результатів, отриманих командою в минулому році, коли вони намагалися виміряти масу, яку переносять звукові хвилі.

Протягом багатьох років фізики були впевнені, що звукові хвилі переносять енергію, однак не було ніяких доказів, що вони також переносять масу. Не було ніяких підстав вважати, що звукові хвилі будуть генерувати гравітаційне поле. У минулому році Ніколіс та інший фізик Ріккардо Пенко отримали дані, які говорять про те, що традиційне уявлення може бути помилковим. Вчені використали квантову теорію поля, щоб показати, що звукові хвилі, які рухаються в надплинному гелію, переносять невелику кількість маси з собою. Якщо точніше, вони виявили, що фонони взаємодіяли з гравітаційним полем таким чином, що були змушені нести масу в міру просування через середу. У новій роботі вчені повідомили, що аналогічні результати справедливі для більшості матеріалів.

Використовуючи ефективну теорію поля, вчені показали, що звукова хвиля в один ват, яка рухалася у воді протягом секунди, переносить масу приблизно в 0,1 міліграма. Також відзначають, що дана маса була частиною загальної маси системи, яка рухалася разом із хвилею, оскільки переміщалася з одного місця на інше.

Важливо відзначити, що дослідники практично не вимірювали масу, яка переноситься звуковою хвилею – вони використали математику, щоб довести, що це відбувається. У випадку з реальними вимірами науковці припустили експерименти, які можна провести із звуковими хвилями в конденсаті Бозе-Ейнштейна (агрегатний стан речовини, основу якої складають бозони, охолоджені до температур, близьких до абсолютного нуля, менше мільйонної частки Кельвіна) – така установка повинна показати достатньо переносимої маси, щоб її можна було виміряти. Також зазначають, що найкращим підходом може бути вимірювання маси, яку переносять звуковими хвилями, які проходять через Землю, будучи частиною землетрусу. Такий звук може переносити мільярди кілограмів маси, що стане видно на пристроях, які вимірюють гравітаційне поле.

Be the first to comment

Leave a Reply

Your email address will not be published.


*