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Heavy Beats: les chercheurs suggèrent que les ondes sonores possèdent de la masse

Heavy Beats: les chercheurs suggèrent que les ondes sonores possèdent de la masse

Un groupe de scientifiques a écrit un article qui théorise que les ondes sonores possèdent une masse, ce qui signifierait que le son est affecté par la gravité. L'article suggère que les phonons pourraient avoir une petite quantité de masse dans un champ gravitationnel «On pourrait s'attendre à ce que des résultats de physique classique comme celui-ci soient connus depuis longtemps maintenant», explique Angelo Esposito de l'Université de Columbia, l'auteur principal du papier. "C'est quelque chose sur lequel nous sommes tombés presque par hasard."

Les sons tombent

Les travaux d'Esposito et de ses collègues s'appuient sur des recherches antérieures qui suggéraient que les phonos avaient une masse en superfluides. Les derniers travaux vont plus loin, offrant l'idée qu'ils pourraient également présenter de la masse dans d'autres matériaux, comme les liquides et solides ordinaires, et même l'air lui-même.

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La masse réelle des phonons est probablement très très petite. Mais assez grand pour être mesurable. Cependant, la mesurer révélerait quelque chose de vraiment étrange: la masse des phonons serait négative, ce qui signifie qu'au lieu de tomber, ils tomberaient «vers le haut». Cette chute «vers le haut» signifie qu'ils s'éloigneraient d'une source gravitationnelle telle que la Terre.

«Si leur masse gravitationnelle était positive, ils tomberaient vers le bas», dit Penco. «Parce que leur masse gravitationnelle est négative, les phonons tombent vers le haut.» Comme les objets massés positivement, la quantité de «chute» dépend du matériau à travers lequel ils voyagent.

Par exemple, dans l'eau, le son se déplace à 1,5 km par seconde, la masse négative du phonon le ferait dériver à environ 1 degré par seconde. Mais décomposée, cette dérive est presque impossible à mesurer car elle est corrélée à un changement de seulement 1 degré sur 15 kilomètres.

Comment pouvons-nous mesurer cela?

Une meilleure façon de mesurer la masse du son pourrait être dans un milieu où le son se déplace très lentement. L'hélium superfluide pourrait faire l'affaire, dans un tel environnement, le son de la vitesse peut être aussi lent que des centaines de mètres par seconde ou moins, et le passage d'un seul phonon pourrait déplacer l'équivalent d'un atome de matière.

Les chercheurs suggèrent qu'une autre façon d'essayer de mesurer la masse proposée pourrait être d'ignorer la subtilité et de rechercher des signes évidents de phonons porteurs de masse en examinant des ondes sonores extrêmement intenses.

Dans ce cas, vous aurez besoin d'un gros son pour créer un événement, comme un tremblement de terre. Selon les calculs d'Esposito, un tremblement de magnitude 9 libérerait suffisamment d'énergie pour que les horloges atomiques puissent être utilisées pour mesurer le changement de l'accélération gravitationnelle de l'onde sonore du tremblement de terre.

Cependant, il s'agit d'un rêve tourné vers l'avenir car une telle technologie sensible n'existe pas encore. La compréhension des ondes sonores ayant une masse ne devrait pas trop affecter notre vie quotidienne, mais sa découverte récente est déroutante pour les physiciens, mais prouve qu'il y a toujours quelque chose de nouveau à apprendre sur le monde qui nous entoure.

Nouvelle découverte inspirante

«Jusqu'à cet article, on pensait que les ondes sonores ne transportaient pas de masse», explique Ira Rothstein de l'Université Carnegie Mellon, qui n'était pas impliquée dans cette recherche. «Donc, dans ce sens, c’est un résultat vraiment remarquable. Parce que chaque fois que vous trouvez un nouveau résultat dans la physique classique, étant donné qu’il existe depuis Newton, vous auriez pensé qu’il serait complètement compris. Si vous regardez assez attentivement, vous pouvez trouver de nouvelles [idées] même dans des domaines qui ont été couverts pendant des siècles.


Voir la vidéo: 3-Onde sonore (Décembre 2021).