З'явилися нові свідчення того, що звук все-таки переносить масу

Тріо вчених Колумбійського університету виявилинові свідоцтва того, що звукові хвилі переносять масу. У своїй статті, опублікованій в журналі Physical Review Letters, Анджело Еспозіто, Рафаель Кричевський і Альберто Николис описали використання ефективних методів теорії поля для підтвердження результатів, отриманих командою в минулому році, коли вони намагалися виміряти масу, переноситься звуковими хвилями.

Звук переносить масу. Чому це важливо?

Протягом багатьох років фізики були впевнені, щозвукові хвилі переносять енергію, однак не було ніяких доказів того, що вони переносять і масу. Здавалося, немає ніяких підстав вважати, що вони будуть генерувати гравітаційне поле. У минулому році це змінилося, оскільки Николис і інший фізик Ріккардо Пенко розкопали дані, які говорять про те, що традиційне уявлення може бути помилковим. Вони використовували квантову теорію поля, щоб показати, що звукові хвилі, які рухаються в сверхтекучем гелії, 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, вони показали,що звукова хвиля в один ват, яка рухалася у воді протягом секунди, переносить масу приблизно в 0,1 міліграма. Вони також відзначають, що дана маса була частиною загальної маси системи, яка рухалася разом з хвилею, оскільки переміщалася з одного місця на інше.

Важливо відзначити, що дослідники практично невимірювали масу, переноситься звуковою хвилею - вони використовували математику, щоб довести, що це відбувається. У випадку з реальними вимірами вони припустили експерименти, які можна провести з звуковими хвилями в конденсаті Бозе-Ейнштейна з дуже холодних атомів - така установка повинна показати досить яку переносять маси, щоб її можна було виміряти. Також вони 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.

Як думаєте, які застосування відкриває це відкриття? Розкажіть про це в нашому чаті в Телеграма.