Çeviren: Elif Güzelbey
Düzenleyen: Ümit Sözbilir
Özet: Bilim insanları uzun zamandır ses dalgalarının kütlesiz olduğunu düşünüyordu ve süpersonik bir jeti çevreleyen ses dalgalarının bu görüntüsü kesinlikle gösteriyor ki bu durum hiç böyle değil.
Sesin negatif kütlesi vardır ve etrafınızdaki her şey çok yavaş da olsa yukarı ve aşağı doğru sürüklenir.
Bu, 23 Temmuz’da ön baskı dergi arXiv’e sunulan bir makalenin sonucudur ve araştırmacıların uzun süredir ses dalgaları hakkında düşündükleri, madde içinden geçen, moleküllere bir itiş gücü kazandıran ancak sonuçta ileri veya yukarı hareketleri eşit ve karşıt aşağı hareketle dengeleyen kütlesiz dalgalanma gibi geleneksel anlayışı paramparça ediyor.
Yeni yazının dediğine göre, bu basit model sesin davranış koşullarının çoğunu açıklıyor ancak tam olarak doğru değil. [The Mysterious Physics of 7 Everyday Things]
“Bir fononun (titreşim birimi olan bu parçacık çok küçük ölçeklerde bile sesi tanımlar) hafif negatif bir kütlesi var ve bu ses dalgalarının çok hafif ilerlemesini sağlar.” diyor Columbia Üniversitesinden mezun fizik yüksek lisans öğrencisi Rafael Krichevsky.
Krichevsky, Columbia Üniversitesinde yüksek lisans fizik öğrencisi olan Angelo Esposito ve onunla çalışan fizik profesörü Alberto Nicolis: “Fononlar çoğu insanın tipik olarak atomlar veya moleküller gibi hayal ettikleri türden parçacıklar değildir.” şeklinde yayımladılar.
Krichevsky’nin Live Science’a yazdığı e-postaya göre, bir ses dalgası hava ortamında hareket ederken etrafındaki molekülleri titreştirir fakat bu titreşim, moleküllerin hareketiyle o kadar kolay açıklanmaz.
Öte yandan, ışık dalgalarının fotonlar ya da ışık parçacıkları olarak tanımlanabildiği gibi, fononlar sıvı moleküllerin karmaşık etkileşimlerinden ortaya çıkan ses dalgalarını tanımlamanın bir yoludur, diyor Krichevsky. Fiziksel parçacık ortaya çıkmaz ancak araştırmacılar onu tanımlamak için parçacıkların matematiğini kullanabilirler.
Araştırmacılar, ortaya çıkan bu fononların küçük bir kütleye sahip olduğunu yani kütle çekimi onları çekerken, karşı yöne doğru hareket ettiklerini gösterdiler.
Krichevsky’nin dediğine göre, bir kütle çekimsel ortamda fononlar yavaş yavaş beklediğinizin tersi yönünde hızlanır.
Bunun nasıl olabileceğini anlamak için, kütle çekiminin aşağı doğru hareket ettiği normal bir sıvıyı düşünün. Akışkan parçacıklar, altındaki parçacıkları sıkıştıracak böylece aşağı doğru daha hafif olacaklar. Fizikçiler sesin genelde yoğun ortamda, daha az yoğun ortama göre daha hızlı hareket ettiğini biliyorlar –bu yüzden bir fononun üzerindeki ses hızı, altındaki hafif parçacıklar boyunca ses hızından daha yavaş olacaktır. Krichevsky bu durumun, fononun yukarı doğru “sapmasına” neden olduğunu söyledi.
Krichevsky, bu sürecin büyük ölçekli ses dalgalarıyla da gerçekleştiğini söyledi. Bu ağzınızdan çıkan her ses parçasını içerir –sadece çok az da olsa yeterince uzak mesafede “merhaba” demeniz, sesi gökyüzüne doğru bükecektir.
Araştırmacıların hakemli olmayan bir dergiye yazdıkları yeni makaleye göre bu efekt mevcut olan teknolojiyle ölçebilmek için fazla küçük.
Ancak, yolun aşağısında, bir fononun yolunun hafif eğriliğini algılayan, süper hassas saatler kullanılarak çok hassas bir ölçüm yapılabileceği imkânsız değildir.
Araştırmacılar bu keşfin gerçek sonuçları olduğunu da yazdı: “Ses dalgalarının neredeyse ışığın hızında hareket ettiği nötron yıldızlarının yoğun çekirdeklerinde; anti-kütle çekimsel bir ses dalgası tüm yıldızın davranışları üzerinde gerçek etkilere sahip olmalıdır.”
Şimdilik her şey tamamen kağıt üzerindedir –sesin etrafımızdaki her şeye doğru düştüğünü düşünmek gibi…
Kaynak: https://www.space.com/41475-sound-waves-negative-gravity-mass.htm
