В компании решили собрать все ссылки на онлайн-сервисы оплаты, чтобы облегчить клиентам поиск необходимой страницы в интернете: В ГНС напомнили, сколько сейчас длится выездная налоговая проверка Украинцам объяснили, может ли работодатель уволить из-за переезда или выезда за границу Ждать ли резких скачков курса: сколько будет стоить доллар до конца апреля На Киевщине произошло возгорание авто ПриватБанк анонсировал скидки на оплату коммуналки: можно сєкономить до 300 гривен Украина снова берет аварийную помощь электричеством из Европы, есть ограничения на Харьковщине и в Кривом Роге - Минэнерго Сразу на 25 гривен: в Украине резко изменились цены на яйца и подсолнечное масло Вплоть до заморозков: синоптики прогнозируют серьезное похолодание в Украине, когда ждать Доллар обновил исторический рекорд в Украине
Главная » Наука » 2018 » Август » 27 »

Ученые предположили, что звуковые волны обладают гравитационным полем

27.08.2018 в 09:55 просмотров: 803 комментариев: 0 Наука
Ученые определили, что звуковые волны имеют отрицательную массу и являются источником отрицательной гравитации.
С точки зрения классической физики, известной нам еще со времен школьной скамьи, звуковые волны не являются носителем массы. Они лишь переносят импульс энергии, которая заставляет колебаться атомы или молекулы вещества, через которое они проходят. Однако, исследователи из Колумбийского университета после серии теоретических изысканий и расчетов определили, что звуковые волны, представленные в виде квазичастиц - фононов, не только имеют массу, но и производят очень слабое гравитационное поле. Более того, согласно результатам этих расчетов, фононы имеют отрицательную массу и, как следствие, вырабатывают отрицательную гравитацию.

Первый признак, указывающий на наличие отличной от нуля массы у звуковых волн, содержится в так называемой теории точечных частиц (point-particle theory). Согласно этой теории, фононы, находящиеся в среде сверхтекучих жидкостей (супержидкости) при температуре близкой к температуре абсолютного нуля, подвергаются воздействию сил гравитации, при этом, сила взаимодействий зависит исключительно от энергии (импульса) фонона и уравнения, описывающего состояние супержидкости. Если взять за основу традиционные уравнения, то величина взаимодействий фонона и гравитации соответствует отрицательной массе квазичастицы, т.е. под воздействием земной гравитации, к примеру, траектория движения фонона будет загибаться вверх.

Такой эффект абсолютно эквивалентен эффекту стандартного преломления, описываемого законом Снеллиуса (Snell's law). В присутствии гравитации давление супержидкости зависит от глубины, а от давления, в свою очередь, зависит скорость распространения звуковых волн. В результате этого, фононы в супержидкости не движутся по прямым путям, а это отклонение очень хорошо описывается с точки зрения наличия "гравитационной массы" фонона.

Вычисления массы фонона показали, что она имеет весьма маленькую величину. Если взять супержидкость из гелия-4 и создать в ней фонон с очень высокой для этого вида частиц энергией (1 КэВ/с), то его масса составит 1 ГэВ/с2, т.е. не более массы одного атома гелия.

Сейчас ученые разрабатывают экспериментальную установку, при помощи которой эффект "гравитационной массы" фонона может быть обнаружен и изучен на практике. Предполагается, что роль супержидкости в этой установке будет играть облако сверхожлажденных атомов (конденсат Бозе-Эйнштейна) или определенные молекулярные газы, при помощи которых можно получить низкие значения скорости звуковых волн.

Одним из препятствий, которое стоит на пути ученых, является то, что современные атомные часы и квантовые гравитометры могут обнаруживать изменения гравитационных полей не менее нескольких долей нм/с2. Этого недостаточно для проведения измерений массы фононов и ученым придется прибегнуть к некоторым уловкам для того, чтобы усилить изучаемый эффект. В ином же случае им придется ждать еще достаточно долго, пока не появятся измерительные методы следующих поколений, имеющие приемлемый порог чувствительности.
Аватар enr091 Наталия Ришко
Журналист/Sorokainfo
Комментарии 0
avatar
© Все права защищены: Копирование материалов сайта разрешено только при указании ссылки на источник - Sorokainfo.com 2015 - 2024