Заслуги: Јавен домен
Трио физичари при Универзитетот Колумбија ја разбранува јавноста со нова теорија за фононите – тие предлагаат дека фононите можеби имаат негативна маса, а со тоа и негативна гравитација. Анџело Еспозито, Рафаел Кришевски и Алберто Николис напишаа труд што ја поддржува нивната теорија, заедно со математичкиот дел, и го прикачија на серверот за непрегледани трудови xrXiv.
Поголемиот дел од теориите ги прикажуваат звучните бранови како колективен настан отколку како физички предмет. Тие се опишани како движењето на молекули кои се одбиваат една од друга како топки на маса за билијард – енергијата на една топка ја одбива другата и така натаму – какво било движење во една насока е започнато од движење во спротивната насока. Во ваков модел звукот нема маса, што значи дека гравитацијата нема никакво влијание врз него. Но, можеби оваа приказна не е завршена. Во нивниот труд, истражувачите предлагаат дека сегашната теорија не ги објаснува сите досега забележани појави во целост.
Во последниве неколку години, физичарите создадоа збор за да го опишат однесувањето на звучните бранови во многу мали размери – фонон. Тој го опишува начинот на кој звучните вибрации предизвикуват комплицирани заемодејства со молекулите, што му дозволува на звукот да се шири. Овој поим е корисен, бидејќи дозволува врз звукот да се применат принципи кои претходно се применувале на вистински честички. Но никој досега нема предложено дека тие всушност и се честички, што значи дека тие не би требало да имаат маса. Во овој нов обид, истражувачите предлагаат дека фононите би можеле да имаат негативна маса, а со тоа и негативна гравитација.
За да разберат како ова е можно, истражувачите користат сад наполнет со течност како пример. Во чаша вода, водените честички се погусти на дното на чашата отколку на врвот – ова се случува бидејќи гравитацијата ги привлекува надолу. Но, уште една исто така позната работа е дека звукот се движи побрзо низ погуста средина. Во тој случај, што се случува со фононот кога се соочува со оваа разлика? Научниците предлагаат дека би се одбил нагоре, покажувајќи особини на негативна гравитација. Понатаму, тие предлагаат дека истата работа може да се случува и со воздухот околу нас, предизвикувајќи тој малку да се крене нагоре. Тие сфаќаат дека ваквото подигање е премногу мало за да се измери со сегашната технологија, но забележуваат дека е можно со технолошкиот напредок да се потврди нивната теoрија.
Следи апстракт од нивниот труд:
Покажуваме дека општо прифатеното тврдење дека звучните бранови не пренесуваат маса е вистинито само во линеарен поглед. Користејќи техники на теорија на ефективни полиња, го потврдуваме резултатот кој се наоѓа во статијата [Phys. Rev. B97, 134516 (2018), 1705.08914] за суперфлуиди на нулта температура и на ова ги додаваме и цврстите тела и обичните флуиди. Покажуваме дека звучните бранови всушност имаат маса – поточно, гравитациска маса. Ова наведува на тоа дека не само што звучните бранови се под влијание на гравитацијата, туку и генерираат сопствено мало гравитациско поле. Нашите пронајдоци важат и за нерелативистички медиуми, и би можеле да донесат интересни експериментални импликации.
Превод: Јоаким Јаковлески
Извор: https://phys.org/news/2018-08-phonons-mass-negative-gravity.html
