IL SUONO HA MASSA E QUINDI GRAVITÀ
Il Suono Ha Massa E Quindi Gravità?
Affinché il suono sia influenzato dalla gravità ed eserciti la gravità, deve trasportare una massa propria.
Ma le nostre comuni osservazioni hanno mostrato che il suono è una vibrazione che viaggia attraverso i medium; energia che viaggia attraverso materiale che non trasporta una massa propria.
Fino ad ora, intuitivamente, vediamo che la massa, attraverso la quale viaggia l’onda sonora o la vibrazione, deve influenzare la velocità e la propagazione dell’onda sonora attraverso quel medium (mezzo). Le onde sonore viaggiano a velocità diverse su medium diversi: acqua, olio, legno. Lo spostamento da una posizione di equilibrio della massa (atomi in un materiale) è percepito come suono. Sembra che tutto si sia compreso, giusto? Bene, qui è dove entra in gioco il pezzo mancante: l’energia che promuove lo spostamento degli atomi trasporta una massa propria! Questo è ciò che concludono i risultati della ricerca presentata di seguito.
Vediamo come … gli atomi in un materiale sotto la stimolazione del suono mostrano spostamenti meccanici proporzionali all’energia dell’onda sonora o della vibrazione, rappresentata spesso come una molla. Nel materiale a livello atomico, questa vibrazione di energia meccanica è nota per essere quantizzata in quantità discrete chiamate fononi, proprio come un atomo assorbe o emette l’energia contenuta nelle vibrazioni delle onde elettromagnetiche che chiamiamo luce, in quantità discrete chiamate fotoni. E questi fononi o “particelle di suono” proprio come i fotoni o “particelle di luce”, implicano che le onde a cui appartengono, si propagano in quantità discrete chiamate quanti. Se un fotone è un quanto di luce, un fonone sarebbe un quanto di suono. Si ritiene che entrambi i quanti siano privi di massa, ma fino a poco tempo fa – e quasi per caso – è stato scoperto che i fononi trasportano effettivamente una quantità molto piccola di massa. Sono “massivi”.
Non è una sorpresa, poiché la famosa equazione di Einstein E = mc2 ci dice che esiste un’equivalenza esatta tra energia e massa. Per comprendere il significato dell’equazione, utilizziamo la seguente immagine.
In termini molto approssimativi, la massa è una vibrazione confinata; e si traduce in un effetto gravitazionale. Nel frattempo, la luce è una vibrazione di propagazione, tale che la condizione al confine tra propagazione e vibrazione confinata è precisamente la costante proporzionale nota come velocità della luce c, che stabilisce il limite alla velocità che una massa può percorrere, cioè un limite per le vibrazioni tale da rimanere confinate e quindi esercitare la gravità. Per questo motivo, le vibrazioni elettromagnetiche (luce) sono portatrici di energia che rimangono in movimento prive di massa, perché si propagano alla velocità della luce. Poiché il suono riguarda la propagazione delle vibrazioni attraverso i fononi che viaggiano più lentamente della velocità della luce, una parte della massa è implicita, anche se si sposta in aria.
“Ti aspetteresti che risultati come questi, nell’ambito della fisica classica siano noti da molto tempo ormai“
– Angelo Esposito, Columbia University
Esposito e i suoi collaboratori della Columbia University hanno dimostrato che un’onda sonora da un watt che si muoveva per un secondo in acqua avrebbe portato con sé una massa di circa 0,1 milligrammi. La massa scoperta era una frazione della massa totale di un sistema che si muoveva con l’onda mentre veniva spostata da un sito all’altro .
Va notato che i ricercatori non hanno effettivamente misurato la massa trasportata da un’onda sonora, ma hanno usato la matematica per dimostrare che ciò accade. Si prevede che la massa di un fonone sia molto piccola, paragonabile alla massa dell’atomo di idrogeno, circa 10(-24) grammi e, per quanto possa sembrare minuscola, può essere misurabile. Essi suggeriscono esperimenti per misurazioni reali condotte con onde sonore mentre si muovono attraverso un superfluido o condensato di Bose-Einstein fatto di atomi molto freddi, questo consentirebbe una massa trasportata sufficiente per la misurazione. Un approccio migliore potrebbe essere quello di misurare la massa trasportata dalle onde sonore che si muovono attraverso la Terra durante un terremoto, perché l’evento sposta miliardi di chilogrammi di massa; il suono generato da esso potrebbe essere visibile su dispositivi che misurano segnali gravitazionali provenienti dalle onde gravitazionali rilevate in una collisione di due buchi neri super-massicci.
Il loro lavoro, pubblicato sulla rivista Physical Review Letters, afferma che le onde sonore che non trasportano massa sono vere solo in ordine lineare. Come afferma l’abstract di questa pubblicazione: “Usando efficaci tecniche della teoria dei campi, confermiamo il risultato trovato da Nicolis e Penco [Phys. Rev. B 97, 134516 (2018)] per superfluidi a temperatura zero, possiamo estenderlo al caso di solidi e fluidi ordinari. Mostriamo che, in effetti, le onde sonore trasportano massa, in particolare massa gravitazionale. Ciò implica che un’onda sonora non solo è influenzata dalla gravità, ma genera anche un minuscolo campo gravitazionale, un aspetto finora non apprezzato. I nostri risultati sono validi anche per i medium non relativistici e potrebbero avere implicazioni sperimentali intriganti”.
Sembra che questo fenomeno classico abbia molto più da rivelare ai nostri occhi e alle nostre orecchie di quanto pensassimo. La realtà continua a nutrire la nostra immaginazione …
Il fatto che la massa del fonone sia molto vicina a quella dell’atomo di idrogeno (sostanzialmente la massa del protone stesso) è molto affascinante; suggerisce una connessione più profonda, questa probabilmente non è una coincidenza. Ciò sarà ulteriormente esplorato dal nostro team di ricerca. Ma soprattutto, poiché la realtà è composta da una varietà di stati della materia, questa realizzazione si collega a quanto viene affermato dalle antiche culture di tutto il mondo. Esse sottolineano il ruolo della parola parlata (Verbo) come strumento per manifestare la realtà … E la parola (il Verbo) è Suono.
A cura del dott. Ines Urdaneta, ricercatore presso la Resonance Science Foundation
Fonte: www.resonancescience.org