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:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Наушники Bowers & Wilkins Px8 S2 11.11.2025

Наушники премиум-класса становятся не только аксессуаром для прослушивания музыки, но и инструментом для профессиональной работы с аудио. Новый флагман британского бренда Bowers & Wilkins - модель Px8 S2 - демонстрирует, как эти аспекты можно объединить в одной беспроводной системе. Компания представила Px8 S2 как обновленную флагманскую модель в линейке, ориентированную на пользователей, которые ценят высокое качество звука, эффективное шумоподавление и премиальный дизайн. Производитель отмечает, что наушники сочетают передовые акустические решения с эргономикой для длительного использования. Каждое устройство оснащено 40-миллиметровыми динамиками с карбоновыми диффузорами и 24-битным цифровым процессором. По словам Bowers & Wilkins, это обеспечивает точное и детализированное воспроизведение звукового спектра, а также поддержку аудио высокого разрешения. Автоматическая оптимизация соединения с источником сигнала гарантирует стабильное и качественное звучание вне зависимо ...>>

Шимпанзе могут менять свои убеждения 10.11.2025

Понимание того, как формируются убеждения и принимаются решения, традиционно считалось уникальной способностью человека. Однако недавнее исследование показало, что шимпанзе обладают способностью пересматривать свои мнения на основе новых данных, демонстрируя уровень рациональности, который ранее считался исключительно человеческим. Психологи под руководством Ханны Шлейхауф из Утрехтского университета провели серию экспериментов, направленных на изучение метапознания у шимпанзе. Исследователи впервые наблюдали, как эти обезьяны могут взвешивать различные виды доказательств и корректировать свои решения при появлении более убедительной информации. Экспериментаторы рассматривали рациональность как способность формировать убеждение о мире на основе фактических данных. При поступлении новой информации разумное существо способно сравнивать старые и новые данные и изменять свое мнение, если новые доказательства оказываются более весомыми. Для экспериментов использовались шимпанзе из ...>>

Случайная новость из Архива Время и качество сна зависит от пола 05.09.2020 Ученые Пенсильванского университета из США выяснили, насколько сильно отличаются друг от друга циркадные ритмы мужчин и женщин. Предыдущие исследования показали, что люди и животные имеют более одного вида "физического" ритма. В дополнение к циркадному ритму, который регулирует сон и бодрствование, у людей есть внутренние циклы, которые отвечают за дыхание, обновление кожи и частоту сердечных сокращений и т. д. Из всего этого набора циркадный ритм самый известный. Дело в том, что он оказывает заметное влияние на нашу повседневную жизнь, контролирует, когда мы ложимся спать и когда просыпаемся. Он также влияет на обмен веществ и скорость, с которой мы устаем. Шон Андерсон и Гаррет Фитцджеральд стремились узнать больше о циркадном ритме, поэтому они проанализировали множество исследований. Ученые изучили работы, в которых приняло участие более 53 000 человек, именно так они обнаружили, что возраст и пол влияют на часы организма. Исследователи заметили, что женщины, как правило, являются "утренними людьми", в то время как мужчины - "ночными". Они также обнаружили, что женщины более активны в течение дня, что также характерно для детей, но ночью они менее энергичны, чем мужчины. Интересно, что спят женщины также больше, чем противоположный пол, а большая часть их сна состоит из медленной фазы. Для мужчин же был более характерен послеобеденный сон. Исследователи считают, что это связано с материнской ролью, которую традиционно играли женщины, ведь для матерей естественно иметь одинаковый циркадный ритм со своим потомством.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025