Flere beviser peger på, at lydbølger bærer på en lille smule masse
Kilde: 
07 marts 2019

Vi er vant til at tænke på lydbølger som usynlige vibrationer, der bevæger sig vægtløst gennem luften.

Altså uden at have noget stof i sig - det, fysikerne kalder for masse.

Nu har forskere imidlertid fundet yderligere bevis for, at lyd kan bære på en lille mængde masse, og at lyden tilmed producerer sine egne gravitationsfelter. Det skriver ScienceAlert.

LÆS OGSÅ: Lyd er at røre på afstand

Hvis du sparker til en bold, tilfører du bolden energi, og Einstein ville med sin relativitetsteori sige, at du derved også har bidraget med en lillebitte smule masse, fordi du fik bolden til at accelerere.

Siger vi nu, at bolden er en mikroskopisk partikel, og at sparket er en lydbølge, så kan man forestille sig den samme proces.

Alligevel har fysikere i årtier diskuteret, om den fremdrift i bølgen, der bringer partiklerne i bevægelse, går op med nettomængden af massen.

LÆS OGSÅ: Bliver lyden dobbelt så høj, når to råber på én gang?

Nu har fysiker Alberto Nicolis fra Columbia University sammen med kolleger fra University of Pennsylvania undersøgt, hvordan forskellige bølger både henfalder og spredes i flydende helium.

De har her vist, at:

  • lydbølger kan generere en nulværdi for masse
  • de kan også 'flyde' langs gravitationsfelter på en måde, der beskrives som værende 'anti-gravity'

Yderligere forsøg har konkluderet, at lydbølger bærer på en masse, når de passerer almindelige væsker og faste stoffer - og at de skaber deres eget svage gravitationsfelt.

LÆS OGSÅ: Tilskuerlyden er med til at gøre fodbold på tv populært

ScienceAlert forklarer opdagelsen af, hvordan lydbølger bevæger sig gennem et medie, med en rockkoncert som eksempel: 

Du står foran scenen, og din masse er her den samme, som da du stod op i morges. Din sidemand støder ind i dig, og det bringer din krop i bevægelse. Måske rammer du endda personen, der står ved siden af dig på den anden side, og sådan fortsætter bevægelsen med at blive overført.

Energien, du får ved sammenstødet, er - igen ifølge Einstein - en smule masse. Men når energien har forladt dig og er fortsat ind i en anden koncertgænger, vender din masse tilbage til udgangspunktet - den er altså rejst med vibrationen.

Når I alle står stille igen, er den masse, der var i lydbølgens cyklus, væk.

LÆS OGSÅ: Hvorfor får man gåsehud af bestemte lyde?

Den masse, som lydbølgen bærer med sig er ufatteligt lille, og opdagelsen har måske større betydning for eksempelvis neutronstjerner, hvor der foregår nogle vildere interaktioner mellem massive lydbølger og tyngdekraften, end der gør på Jorden.

Desuden er matematikken bag det hele ikke blevet testet på virkeligheden endnu. Det kan den heldigvis snart blive på NASA's Cold Atom Laboratory (CAL), der findes ombord på Den Internationale Rumstation, ISS.

Her findes det koldeste sted i rummet, og de iskolde atomer, det kræver at teste, hvordan tyngdekraft interagerer med masse.  

Alternativt, siger forskerne, ville det måske være nemmere at veje et jordskælv på Jorden, da den generede lyd kan indeholde milliarder kilogram masse.

Studiet er udgivet i Physical Review Letters.

LÆS OGSÅ: Lyde ændrer, hvordan mad smager

LÆS OGSÅ: Hør lyden af et koralrev

ele

Ovenstående er udvalgt og resumeret af Videnskab.dk, men redaktionen har ikke udført selvstændig research. Gå til den oprindelige kilde for flere detaljer.