移动电子产品的一些功能和系统运行模式越来越完善,同时也越来越复杂。很多朋友都很困惑。最近关于你对声音的理解可能有误,声子有负质量的消息引起了很多人的关注。现在大家都想知道,你对声音的理解可能是错误的,声子有负质量。因此,我们将详细介绍你对声音的理解可能是错误的声子具有负质量的问题。
北京时间8月15日,据外媒报道,研究人员近日在预印网站arXiv上发表论文称,声音具有“负质量”,会逐渐向上移动直至消失,但这个过程极其缓慢。这可能会彻底改变科学家对声波的理解。
根据传统理论,声波是一种无质量的“波纹”,可以沿着物质传播。声波首先会对分子施加推力,但最终达到平衡后,分子会以相同的振幅和相反的方向运动。这个简单直接的模型可以解释大多数情况下声波的行为,但这篇新论文指出,这不是唯一的事实。
长期以来,科学家一直认为声波没有质量。超音速喷流周围的声波图也显示了这一点。但是一项新的研究指出事实并非如此。
声子是粒子态的振动单位,可以在微观尺度上描述声音的行为。哥伦比亚大学物理系研究生拉斐尔克里切夫斯基(Rafael Krichevsky)指出,声子的负质量非常弱,这意味着声波会略微向上移动。
这篇论文是由克里切夫斯基、哥伦比亚大学物理学研究生安吉洛埃斯波西托和哥伦比亚大学物理学副教授阿尔贝托尼科利斯共同发表的。克里切夫斯基解释说,声子不是普通人认为的那种粒子,比如分子、原子等等。声音在空气中传播时,会引起周围分子的振动,但这种振动不能简单地用分子本身的运动来解释。相反,正如光波可以用光子来描述一样,声子也可以描述声音和液体分子之间的复杂相互作用。这个模型不涉及实际的物理粒子,但研究人员可以用它来描述声音的行为。因此,研究人员发现声子的反质量很弱,所以当受到地球引力的影响时,声子会上升而不是下降。
"在引力场中,声子会以与引力相反的方向缓慢加速."克里切夫斯基指出。
为了理解这一点,你可以首先想象一种正常的液体,它会沿着重力向下移动。液体会压缩它下面的颗粒,所以密度会随着它的下降而增加。物理学家已经知道,介质的密度越高,声音传播的速度越快。因此,声子上面的声音传播速度比声子下面的慢。这样,声子就相当于向上“移动”。
克里切夫斯基说,这种现象也存在于大尺度声波中,包括你平时的声音。只要传播距离足够远,你的声音就会越来越高,但幅度太小,现有技术无法测量。
但是有一天,使用超高精度的计时工具,也许可以精确测量出声道的微小变化。一些专家指出,用重金属音乐做这种实验会很有趣。
研究人员表示,这一发现将具有现实意义。在极其密集的中子星核心,声波的传播速度可以接近光速。如果声波具有反重力特性,应该可以对整个中子星产生实际影响。
但就目前而言,这些猜测还处于理论阶段,需要慎重考虑。