El sonido tiene una masa negativa, y a tu alrededor se desplaza hacia arriba, hacia arriba y hacia afuera, aunque muy lentamente.
Esa es la conclusión de un artículo presentado el 23 de julio a la revista de preimpresión arXiv, y rompe la comprensión convencional que los investigadores han tenido durante mucho tiempo de las ondas de sonido: como ondas sin masa que atraviesan la materia, dando un empujón a las moléculas pero finalmente equilibrando cualquier avance o alza movimiento con un movimiento descendente igual y opuesto. Es un modelo sencillo que explicará el comportamiento del sonido en la mayoría de las circunstancias, pero no es del todo cierto, argumenta el nuevo artículo.
Un fonón, una unidad de vibración similar a una partícula que puede describir el sonido a escalas muy pequeñas, tiene una masa negativa muy leve, y eso significa que las ondas de sonido viajan hacia arriba muy ligeramente, dijo Rafael Krichevsky, un estudiante graduado en física en la Universidad de Columbia.
Los fonones no son partículas del tipo que la mayoría de la gente suele imaginar, como átomos o moléculas, dijo Krichevsky, quien publicó el artículo junto con Angelo Esposito, un estudiante graduado en física en la Universidad de Columbia, y Alberto Nicolis, profesor asociado de física en Columbia.
Cuando el sonido se mueve a través del aire, vibra las moléculas a su alrededor, pero esa vibración no puede describirse fácilmente por el movimiento de las moléculas mismas, dijo Krichevsky a Live Science en un correo electrónico.
En cambio, así como las ondas de luz pueden describirse como fotones, o partículas de luz, los fonones son una forma de describir las ondas de sonido que emergen de las complicadas interacciones de las moléculas de fluido, dijo Krichevsky. No emerge ninguna partícula física, pero los investigadores pueden usar las matemáticas de las partículas para describirla.
Y resulta que, según los investigadores, estos fonones emergentes tienen una pequeña masa, lo que significa que cuando la gravedad tira de ellos, se mueven en la dirección opuesta.
"En un campo gravitacional, los fonones se aceleran lentamente en la dirección opuesta a la que cabría esperar, digamos, que cayera un ladrillo", dijo Krichevsky.
Para entender cómo podría funcionar esto, imagine un fluido normal en el que la gravedad actúa hacia abajo. Las partículas fluidas comprimirán las partículas debajo de él, de modo que sea ligeramente más denso más abajo. Los físicos ya saben que el sonido generalmente se mueve más rápido a través de medios más densos que a través de medios menos densos, por lo que la velocidad del sonido por encima de un fonón será más lenta que la velocidad del sonido a través de las partículas ligeramente más densas debajo de él. Eso hace que el fonón se "desvíe" hacia arriba, dijo Krichevsky.
Este proceso también ocurre con ondas de sonido a gran escala, dijo Krichevsky. Eso incluye cada sonido que sale de tu boca, aunque solo muy levemente. A una distancia lo suficientemente larga, el sonido de usted diciendo "hola" se inclinaría hacia el cielo.
El efecto es demasiado pequeño para medirlo con la tecnología existente, escribieron los investigadores en el nuevo artículo, que no ha sido revisado por pares.
Pero no es imposible que, en el futuro, se pueda realizar una medición muy precisa utilizando relojes súper precisos que detecten la ligera curvatura del camino de un fonón. (The New Scientist sugirió que la música heavy metal sería un candidato divertido para tal experimento en su informe original sobre el tema).
Y hay verdaderas consecuencias de este descubrimiento, escribió el investigador. En los núcleos densos de las estrellas de neutrones, donde las ondas de sonido se mueven a casi la velocidad de la luz, una onda de sonido antigravitacional debería tener efectos reales en el comportamiento de toda la estrella.
Por ahora, sin embargo, esto es completamente teórico: algo para reflexionar mientras el sonido cae a nuestro alrededor.
