يشير الباحثون إلى أن الفونونات قد يكون لها جاذبية كبيرة وربما سلبية

يقوم ثلاثة من علماء الفيزياء في جامعة كولومبيا بجذب نظرية جديدة حول الفونونات ، فهم يقترحون أن لديهم كتلة سلبية ، وبسبب ذلك ، لديهم جاذبية سلبية. كتب كل من Angelo Esposito و Rafael Krichevsky و Alberto Nicolis ورقة لدعم نظريتهم ، بما في ذلك الرياضيات ، وقاموا بتحميلها على خادم xrXiv preprint.


معظم النظريات تصور الموجات الصوتية بأنها أكثر من حدث جماعي من الأشياء المادية. وينظر إليها على أنها حركة جزيئات تتصادم بعضها البعض مثل الكرات على طاولة البلياردو - طاقة كرة تطرق الكرة التالية ، وهكذا - يقابل أي حركة في اتجاه واحد حركة في الاتجاه المعاكس. في مثل هذا النموذج ، لا يمتلك الصوت كتلة ، وبالتالي لا يمكن أن يتأثر بالجاذبية. لكن قد يكون هناك المزيد للقصة. في بحثهم ، يقترح الباحثون أن النظرية الحالية لا تشرح بالكامل كل ما تم ملاحظته.

في السنوات الأخيرة ، توصل الفيزيائيون بكلمة لوصف سلوك الموجات الصوتية على نطاق صغير جدا - الفونون. فهو يصف الطريقة التي تؤدي بها اهتزازات الصوت إلى تفاعلات معقدة مع الجزيئات ، مما يسمح بنشر الصوت. لقد كان المصطلح مفيدًا لأنه يسمح بتطبيق المبادئ على الصوت والتي سبق تطبيقها على الجسيمات الفعلية. لكن لا أحد قد اقترح أنها في الواقع جزيئات ، مما يعني أنه لا ينبغي أن يكون لها كتلة. في هذا الجهد الجديد ، يقترح الباحثون أن الفونون يمكن أن يكون له كتلة سلبية ، وبسبب ذلك ، يمكن أن يكون له أيضًا جاذبية سلبية.

لفهم كيفية ذلك ، استخدم الباحثون حاوية مليئة بالسائل كمثال. في كوب من الماء ، تكون جزيئات الماء أكثر كثافة في قعر الكأس من تلك الموجودة في الجزء العلوي - وهذا لأن الجاذبية تسحبهم إلى أسفل. ولكن من المعروف أيضًا أن الصوت يتحرك بشكل أسرع عندما ينتقل عبر المواد الأكثر كثافة. ما الذي يحدث للفونون عندما يواجه هذا الاختلاف؟ يقترح الباحثون أنها سوف تنحرف صعودا ، وتظهر صفات الجاذبية السلبية. ويقترحون كذلك أن نفس الشيء يمكن أن يحدث بالصوت في الهواء المحيط بنا ، مما يؤدي إلى ارتفاعه قليلاً. وهم يعترفون بأن مثل هذا الارتفاع سيكون صغيرا للغاية بالنسبة إلى المعدات الحالية التي يمكن قياسها ، لكن لاحظ أن التحسينات في التكنولوجيا يمكن أن تثبت في وقت قريب أن نظريتهم صحيحة.

اعداد وترجمة / فادي طارق 

المصدر