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新研究证明声波具有质量

2019年3月13日9:53 环球解密

哥伦比亚大学(Columbia University)三位研究者证实了一个研究组去年提出的声波具有质量的理论,并拿出了进一步的证据。


多年来物理学家一直认为声波具有能量,但无证据显示其具有质量,也找不到理由认为声波可产生引力场。去年物理学家Alberto Nicolis和Riccardo Penco发现了这一认识不正确的初步证据。他们用量子场理论证明,在超流体氦中传导的声波具有很小的质量,而且声子与引力场的互动方式迫使它们在介质中传播时具有质量。

这份新研究中,研究者们发现对于大部分介质来说都会出现相同的结果,不限于超流体氦。

使用有效场论,他们得出一瓦声波在水中传播一秒所带有的质量为0.1毫克。研究者们进一步表示,这部分质量只是随着声波从一个地点移动到另一个地点的一个整体系统中的一部分。

很重要的是,研究者们并非通过测量的手段得到声波的质量,是通过数学理论证明的结果。

如果要组织测量实验,研究者们建议测量声波在玻色– 爱因斯坦冷凝态中传播的质量——他们认为在这样低温介质中声波将具有足够的质量易于测量。

不过研究者们表示,还有更好的办法:测量地震中声波的质量。那样大规模的声波将达到数十亿千克的质量,可能用测量引力场的仪器就可以测得到。

这份研究由Angelo Esposito、Rafael Krichevsky和Alberto Nicolis共同完成,近期发表在《物理评论快报》(Physical Review Letters)上。

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