Informasi

Ketukan Berat: Peneliti Sarankan Gelombang Suara Memiliki Massa

Ketukan Berat: Peneliti Sarankan Gelombang Suara Memiliki Massa

Sekelompok ilmuwan telah menulis sebuah makalah yang berteori bahwa gelombang suara memiliki massa, yang berarti suara dipengaruhi oleh gravitasi. Makalah ini menunjukkan bahwa fonon mungkin memiliki sejumlah kecil massa dalam medan gravitasi. "Anda akan mengharapkan hasil fisika klasik seperti ini telah diketahui sejak lama," kata Angelo Esposito dari Universitas Columbia, penulis utama di kertas. Itu adalah sesuatu yang kami temukan hampir secara kebetulan.

Suara jatuh

Karya Esposito dan rekan-rekannya dibangun dari penelitian sebelumnya yang menyatakan bahwa fonos memiliki massa dalam cairan super. Karya terbaru mengambil ini lebih jauh, menawarkan gagasan bahwa mereka dapat memamerkan massa dalam bahan lain juga, seperti cairan dan padatan biasa, dan bahkan udara itu sendiri.

LIHAT JUGA: STUDI BARU MENGGUNAKAN GELOMBANG SUARA UNTUK MEMBUAT OBYEK SEPENUHNYA TIDAK TERLIHAT

Massa fonon yang sebenarnya kemungkinan besar sangat kecil. Tapi cukup besar untuk bisa diukur. Namun mengukurnya akan mengungkapkan sesuatu yang sangat aneh: massa fonon akan menjadi negatif, yang berarti alih-alih jatuh, mereka akan jatuh "ke atas". Penurunan "ke atas" ini berarti mereka akan menjauh dari sumber gravitasi seperti Bumi.

"Jika massa gravitasinya positif, mereka akan jatuh ke bawah," kata Penco. Karena massa gravitasinya negatif, fonon jatuh ke atas. Seperti benda bermassa positif, jumlah "jatuh" tergantung pada material apa yang mereka lalui.

Misalnya dalam suara air bergerak dengan kecepatan 1,5 kilometer per detik, massa negatif fonon akan menyebabkan fonon melayang sekitar 1 derajat per detik. Tetapi pemecahan penyimpangan ini hampir tidak mungkin diukur karena berkorelasi dengan perubahan hanya 1 derajat dalam jarak 15 kilometer.

Bagaimana kita bisa mengukurnya?

Cara yang lebih baik untuk mengukur massa suara mungkin adalah di media di mana suara bergerak sangat lambat. Superfluida helium mungkin melakukan triknya, dalam lingkungan seperti itu kecepatan suara bisa menjadi lambat hingga ratusan meter per detik atau kurang, dan lewatnya satu fonon mungkin menggeser atom yang setara dengan material.

Para peneliti menyarankan cara lain untuk mencoba dan mengukur massa yang diusulkan mungkin dengan mengabaikan menjadi halus dan mencari tanda-tanda yang jelas dari fonon pembawa massa dengan melihat gelombang suara yang sangat intens.

Dalam hal ini, Anda memerlukan suara keras untuk membuat peristiwa, seperti gempa bumi. Menurut kalkulasi Esposito, gempa berkekuatan 9 akan melepaskan energi yang cukup sehingga jam atom dapat digunakan untuk mengukur perubahan percepatan gravitasi gelombang suara gempa.

Namun, ini adalah mimpi yang memandang ke depan karena teknologi sensitif seperti itu belum ada. Pemahaman tentang gelombang suara yang bermassa sepertinya tidak terlalu mempengaruhi kehidupan kita sehari-hari, tetapi penemuannya baru-baru ini membingungkan fisikawan, tetapi membuktikan selalu ada sesuatu yang baru untuk dipelajari tentang dunia di sekitar kita.

Penemuan baru yang penuh inspirasi

“Hingga makalah ini, diperkirakan gelombang suara tidak mengangkut massa,” kata Ira Rothstein dari Universitas Carnegie Mellon, yang tidak terlibat dalam penelitian ini. “Jadi dalam hal ini, ini adalah hasil yang sangat luar biasa. Karena kapan pun Anda menemukan hasil baru dalam fisika klasik, mengingat hasil tersebut sudah ada sejak Newton, Anda akan mengira hasil tersebut akan dipahami sepenuhnya. Jika Anda mencermati dengan cukup cermat, Anda dapat menemukan [ide] segar bahkan di bidang yang telah ditutupi selama berabad-abad. ”


Tonton videonya: Pembahasan UAS Getaran dan Gelombang (September 2021).