Звуковые волны являются носителем массы

17.03.2019

Ученые из Колумбийского и Пенсильванского университетов занимались исследованиями вопросов, связанных с поведением и рассеиванием звуковых волн, распространяющихся в среде сверхтекучей жидкости, жидкого гелия. Первые из проведенных ими экспериментов показали, что звук имеет ненулевое значение массы и, благодаря этому, его движение попадает под влияние глобального гравитационного поля, силы земного притяжения в данном случае.

Уровень обнаруженных учеными эффектов столь мал, что его проявления никак не могут стать ощутимыми на Земле, они могут проявляться в весьма чрезвычайных условиях, когда порождаемый звездный "рев" движется в среде чрезвычайно плотных объектов, таких, как нейтронные звезды. И тогда эффекты взаимодействия мощных звуковых волн с сильнейшей гравитацией космических объектов может заметно влиять на происходящие в этой области пространства процессы.

В то время, как ученые подтвердили возможность наличия массы у звуковых волн при чрезвычайных условиях, они сейчас готовят ряд экспериментов, которые должны подтвердить, что фононы, звуковые частицы, имеют массу и при нормальных условиях. Это все противоречит существующей теории, согласно которой фононы не имеют массы и гравитационные поля никак не влияют на их движение.

Ключом к решению описанной выше проблемы станет изучение распространения фононов в среде с заданными параметрами. В идеальной среде движение фононов и передача импульса движения могут быть описаны, как одна из форм линейной дисперсии, которая, согласно теоретическим расчетам, придает фононам ненулевую массу. Но в реальности, с которой предстоит столкнуться ученым, все обстоит намного хуже, реальные частицы и жидкости далеки от идеальных, они повинуются массе других физических законов, взаимодействуют и оказывают взаимное влияние на другие близлежащие объекты.

Масса, которую собираются обнаружить ученые у фонона, очень мала. Она находится в том же промежутке, что и количество энергии фотона света, поделенное на квадрат скорости света, другими словами эта масса очень и очень мала. К сожалению, далеко не все теоретические выкладки и подтверждения, выдвинутые учеными, были проверены на практике, для этого потребуется измерить гравитационные изменения на уровне отдельных атомов, охлажденных до температуры, близкой к абсолютному нулю. Это станет возможным в ближайшем будущем, лишь только недавно ученые получили возможность экспериментов с конденсатом Бозе-Эйнштейна в космосе.

<< Назад: Запуск первой общедоступной сети 5G в США 17.03.2019

>> Вперед: Сверхзвуковая ракету X-60A 16.03.2019

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Гибкий алмаз вырабатывает электричество 15.09.2026

Алмаз традиционно воспринимается как исключительно твердый и практически неподвижный материал, поэтому возможность получать из него электричество при механической деформации долгое время казалась невероятной. В начале XX века алмаз относили к непьезоэлектрическим материалам, то есть считалось, что при сжатии или изгибе он, в отличие от кварца, не способен создавать электрический заряд. Однако исследователи из Университета Гонконга обнаружили, что при определенных условиях это представление требует пересмотра. Проблема заключалась прежде всего в физической природе самого минерала. Обычный алмаз настолько тверд, что заметно согнуть его практически невозможно. Поэтому специалисты использовали другой подход и изготовили из алмаза чрезвычайно тонкую гибкую мембрану. После механического воздействия на такую конструкцию измерительные приборы зарегистрировали устойчивые электрические сигналы. Эксперименты неоднократно повторяли и проводили в различных условиях, чтобы исключить случайное про ...>>

Найдена химическая причина возрастных изменений запаха кожи 14.09.2026

Запах человеческого тела меняется на протяжении всей жизни, и особенно заметные изменения могут происходить в пожилом возрасте. Речь идет не только о привычном запахе пота или особенностях гигиены: старение сопровождается целым комплексом биохимических процессов в коже, способных влиять на ее естественный запах. Ученые обнаружили одно из веществ, которое связывают с характерным ароматом, часто называемым "запахом старости". Исследователи установили, что важную роль в этом процессе играет 2-ноненаль - органическое соединение из группы ненасыщенных жирных альдегидов. Это вещество обладает характерным запахом, который нередко описывают как сочетание прогорклого масла и затхлого картона. Его количество в коже увеличивается по мере старения организма, поэтому концентрация 2-ноненаля рассматривается специалистами как одна из биохимических причин возрастного изменения запаха. По словам дерматологов, заметные изменения начинают становиться более вероятными после 40 лет. Доктор Сонал Чоуд ...>>

Случайная новость из Архива Голодание повышает качество жизни 13.01.2017 Ограничения в еде весьма полезны, так как могут повысить качество жизни, выяснили американские ученые в ходе проведенного исследования. Специалисты из Биомедицинского исследовательского центра Пеннингтон, провели исследование, в котором участвовали более двухсот добровольцев с нормальным весом, часть из которых на два года должна была уменьшить калорийность рациона на четверть. Часть участников эксперимента питались как и раньше. Оказалось, что те, кто голодали, потеряли примерно десять процентов от изначального веса, что составляет около восьми килограмм. Также благодаря этому у них улучшился сон, настроение и сексуальная функция. Спустя определенный период медики выяснили, продолжают ли участники эксперимента ли придерживаться ограничительной диеты. Те, кто не делал этого, снова набрали вес, остальные сохранили достигнутый результат.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026