هل تخيلت يومًا أن الموجات الصوتية يمكنها حمل الأشياء؟ بالطبع ، لقد رأينا هذا يحدث في الخيال العلمي ، لكننا لم نشهده أبدًا في الحياة الواقعية.
في بحث جديد ، أظهر العلماء قدرة جزيئات الصوت على نقل الكتلة. هذا يعني أيضًا أن هذه الجسيمات قد تولد حقول الجاذبية الخاصة بها.
استخدم Angelo Esposito و Rafael Krichevsky و Alberto Nicolis طرقًا فعالة لنظرية المجال في دراستهم المنشورة في مجلة Physical Review Letters للتحقق من صحة النتيجة التي أبلغ عنها الباحثون العام الماضي ، في محاولة لتقدير الكتلة المنقولة عبر الموجات الصوتية.
لسنوات ، ادعى العلماء أن الموجات الصوتية قد تنقل الطاقة بالتأكيد ، ولكن لم يتم تقديم دليل مهم لإثبات أن الجسيمات الصوتية يمكن أن تحمل كتلة أيضًا.
كشف نيكوليس وريكاردو بينكو من جامعة بنسلفانيا في فيلادلفيا عن أدلة في عام 2018 على أن الموجات الصوتية التي تتدفق عبر الهيليوم فائق خاصة الموائع قد تحمل معها كمية ضئيلة من الكتلة باستخدام نظرية المجال الكمومي.
تم الوصول الى ان الفوتونات تتفاعل مع مجال الجاذبية ، مما دفعهم إلى حمل الكتلة أثناء انتقالهم عبر المادة.
وفقًا للدراسة ، هناك أدلة تشير إلى أنه يمكن توقع نفس النتائج لغالبية المواد.
استخدموا نظرية المجال الفعال لإظهار كيف يمكن لموجة صوتية ذات واط واحد التي تنتقل عبر الماء لمدة ثانية واحدة أن تنقل كتلة تقارب 0.1 ملليجرام.
توضح مقالة البحث كيف تم اكتشاف الكتلة على أنها جزء صغير من الكتلة الكلية لنظام حركة الموجة.
من المهم ملاحظة أن العلماء لم يقيسوا حقًا مقدار الكتلة الناتجة عن الموجات الصوتية ؛ بدلاً من ذلك ، استخدموا الصيغ الرياضية لإثبات أنها ستنجح.
يقول نيكولس: "نحن نثق في النتائج ، لأن الرياضيات التي تصف المواد الصلبة والسوائل متشابهة جدًا. لكن محاولة تفسير هذه النتائج على المستوى المجهري للمواد الصلبة أمر محير حاليًا ".
يشرح عالم الفيزياء عالية الطاقة إيرا روثستين من جامعة كارنيجي ميلون: "هذا أمر مثير للدهشة بالتأكيد". "كنت تعتقد أن نتائج مثل هذه في الفيزياء الكلاسيكية كانت مفهومة تمامًا. نأمل أن يتم قياس التأثير قريبًا ".
المصدر