De acordo com um novo estudo da Universidade de Columbia (EUA), o som tem massa negativa, o que significa que sobe muito lentamente para longe, como uma estranha fonte de “antigravidade”.
A descoberta quebra o nosso entendimento convencional sobre as ondas sonoras como ondulações sem massa que atravessam a matéria, dando às moléculas um empurrão, mas balanceando qualquer movimento ascendente com um movimento descendente igual e oposto.
Os cientistas afirmam que esse é um modelo simples que explica o comportamento do som na maioria das circunstâncias, mas não é verdade para todos os casos.
Antigravidade
Quando o som se move através do ar, vibra as moléculas ao seu redor, mas essa vibração não pode ser facilmente descrita pelo movimento das próprias moléculas.
Em vez disso, assim como as ondas de luz podem ser descritas como fótons, os fônons são as unidades de vibração usadas para descrever as ondas sonoras que emergem das complicadas interações das moléculas. Nenhuma partícula física surge, mas os pesquisadores podem usar a matemática das partículas para descrevê-lo.
E, conforme explica Rafael Krichevsky, estudante de física da Universidade de Columbia, o fônon tem uma massa negativa minúscula, o que significa que as ondas sonoras viajam para cima.
Em outras palavras, quando a gravidade as puxa, essas ondas se movem na direção oposta. “Em um campo gravitacional, os fônons se aceleram lentamente na direção oposta, do que se espera, digamos, que um tijolo caia”, disse.
Densidade
Para entender como isso pode funcionar, imagine um fluido normal no qual a gravidade age, empurrando-o para baixo. As partículas fluidas comprimem as partículas que ficam abaixo, de modo que fica um pouco mais denso abaixo também.
Os físicos já sabiam que o som geralmente se move mais rápido através de um meio mais denso, o que indica que a velocidade do som acima de um fônon também é mais lenta que a velocidade do som através das partículas um pouco mais densas abaixo dele.
Isso faz com que o fônon se “desvie” para cima.
Este processo acontece com ondas sonoras de pequena e grande escala. Isso inclui todo o som que sai da sua boca, embora apenas ligeiramente. Em uma distância longa o suficiente, o som de uma pessoa dizendo “olá” se inclinaria para o céu.
Teoria
Por enquanto, a pesquisa é inteiramente teórica.
Segundo os cientistas, o efeito é pequeno demais para ser medido com qualquer tecnologia atual. Mas, no futuro, quem sabe uma medição muito precisa possa ser feita, detectando a ligeira curvatura do caminho de um fônon.
Se a descoberta for confirmada, existem consequências reais para o fenômeno. Por exemplo, nos núcleos densos de estrelas de nêutrons, onde as ondas sonoras se movem quase à velocidade da luz, um som “antigravitacional” deve ter algum efeito no comportamento de todo o objeto.
Um artigo sobre este estudo pode ser lido aqui: arXiv
Um artigo sobre este estudo pode ser lido aqui: arXiv
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